Radioaktiv parchalanish

   

Yadro tomonidan alfa parchalanishi ikkita neytron va ikkita protondan iborat alfa zarrachasini chiqaradi.

 

Radioaktiv parchalanish (yadroviy parchalanish, radioaktivlik deb ham ataladi) bu beqaror atom yadrosining nurlanish taʼsirida energiyasini yuqotish jarayonidir. Turg'un bo'lmagan yadrolarni oʻz ichiga olgan modda radioaktiv hisoblanadi. Emirilishning eng keng tarqalgan uchta turi alfa-parchalanish (α-decay), beta-emirilish (β-decay) va gamma-nurlanish (γ-decay) boʻlib, ularning barchasi bir yoki bir nechta zarrachalarni chiqarishni oʻz ichiga oladi. Zaif kuch beta-parchalanish uchun javobgar boʻlgan mexanizmdir, qolgan ikkitasi esa elektromagnit va yadroviy kuch tomonidan boshqariladi.[1] Umumiy parchalanishning toʻrtinchi turi elektron tutilishi boʻlib, unda beqaror yadro elektron qobiqlardan birining ichki elektronini ushlaydi. Ushbu elektronning qobiqdan yoʻqolishi elektronlar kaskadining pastki qavatga tushishiga olib keladi va bu oʻtishlardan diskret rentgen nurlarini chiqaradi misol — yod-125 odatda tibbiy muassasalarda qoʻllanadi.

Radioaktiv parchalanish — bu atomlar darajasidagi tasodifiy jarayon. Kvant nazariyasiga koʻra, atom qancha vaqt mavjud boʻlishidan qatʼiy nazar, maʼlum bir atom qachon parchalanishini oldindan aytib boʻlmaydi.[2][3][4] Biroq, bir xil atomlarning sezilarli soni uchun umumiy parchalanish tezligi parchalanish doimiysi yoki yarim yemirilish davri sifatida ifodalanishi mumkin. Radioaktiv atomlarning yarimyemirilish davri juda ko'p vaqt talab qiladi.

Parchalanadigan yadro asosiy radionuklid (yoki asosiy radioizotop[note 1]) deb ataladi va jarayon kamida bitta qiz nuklidni hosil qiladi. Gamma-parchalanish yoki yadroviy qoʻzgʻalgan holatdan ichki konversiyadan tashqari, parchalanish yadroviy transmutatsiya boʻlib, natijada turli xil protonlar yoki neytronlar (yoki ikkalasi) ni oʻz ichiga oladi. Protonlar soni oʻzgarganda, boshqa kimyoviy element atomi hosil boʻladi.

  • Alfa parchalanishi yadro alfa zarrachasini (geliy yadrosi) chiqarib yuborganda sodir boʻladi.
  • Beta-parchalanish ikki shaklda sodir boʻladi:
  • 1.Beta - plus
  • 2.Beta - minus
  • Gamma-nurlanishda radioaktiv yadro avval alfa yoki beta zarrachalarining chiqishi bilan xarakterlanadi. Natijada paydo boʻlgan qiz yadrosi odatda qo'zg'algan holatda qoladi va u gamma-nurli fotonni chiqarish orqali past energiya holatiga tushishi mumkin.
  • Neytron emissiyasida, boshqa turdagi parchalanish natijasida yoki koʻplab ketma-ket neytron tutilishi natijasida hosil boʻlgan neytronga boy yadrolar vaqti-vaqti bilan neytron emissiyasi orqali energiyani yoʻqotadi, natijada bir xil elementning bir izotopidan ikkinchisiga oʻtadi.
  • Elektron qamrashda yadro orbitadagi elektronni ushlab, protonning neytronga aylanishiga olib kelishi mumkin. Keyinchalik neytrino va gamma nurlari chiqariladi.
  • Klaster parchalanishi va yadro boʻlinishida alfa zarrasidan ogʻirroq yadro chiqariladi.

Bundan farqli oʻlaroq, yadroviy oʻzgarishlarga olib kelmaydigan radioaktiv parchalanish jarayonlari mavjud. Qoʻzgʻatilgan yadroning energiyasi gamma -nrlanishi deb ataladigan jarayonda gamma nurlari sifatida chiqarilishi mumkin yoki yadro orbital elektron bilan oʻzaro taʼsirlashganda, uning atomdan chiqarilishiga olib keladigan energiya yoʻqolishi mumkin, bu ichki konversiya deb ataladi. Oʻz-oʻzidan boʻlinish deb ataladigan bu parchalanish katta beqaror yadro oʻz-oʻzidan ikkita (yoki baʼzan uchta) kichikroq qiz yadroga boʻlinganida sodir boʻladi va odatda bu mahsulotlardan gamma nurlari, neytronlar yoki boshqa zarrachalarning emissiyasiga olib keladi. Bundan farqli oʻlaroq, spinli yadrodan parchalanish spin yoʻnalishi boʻyicha izotrop boʻlmagan holda taqsimlanishi mumkin. Yoki elektromagnit maydon kabi tashqi taʼsir tufayli yoki yadro spin yoʻnalishini cheklab qoʻygan dinamik jarayonda hosil boʻlgani sababli, anizotropiya aniqlanishi mumkin. Bunday ota-ona jarayoni oldingi parchalanish yoki yadroviy reaksiya boʻlishi mumkin.[5][6][7][note 2]

Barqaror va radioaktiv nuklidlar sonini koʻrsatadigan umumiy jadval uchun radionuklidga qarang. Er yuzida 28 ta tabiiy kimyoviy element mavjud boʻlib, ular Quyosh tizimi paydo boʻlishidan oldingi 34 ta radionukliddan iborat (6 ta elementda 2 xil radionuklid mavjud). Ushbu 34 ta ibtidoiy nuklidlar sifatida tanilgan. Mashhur misollar — uran va toriy, shuningdek, kaliy-40 kabi tabiiy uzoq umr koʻradigan radioizotoplarni ham oʻz ichiga oladi.

Radiy-226 va radon-222 kabi er yuzida topilgan yana 50 ga yaqin qisqa muddatli radionuklidlar ibtidoiy nuklidlar bilan boshlangan parchalanish zanjirlari yoki uglerod ishlab chiqarish kabi davom etayotgan kosmogen jarayonlarning mahsulidir. Kosmik nurlar orqali atmosferadagi azot- 14 dan 14. Radionuklidlar sunʼiy ravishda zarracha tezlatgichlari yoki yadro reaktorlarida ham ishlab chiqarilishi mumkin, natijada ulardan 650 tasi yarim yemirilish davri bir soatdan ortiq, yana bir necha mingtasi esa undan ham qisqaroq yarim umrga ega. (Nuklidlar roʻyxatini yarim yemirilish davri boʻyicha saralash uchun qarang.)

  1. ↑ „Radioactivity: Weak Forces“. Radioactivity. EDP Sciences. 2021-yil 12-avgustda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 4-mart 2020-yil.
  2. ↑ Stabin, Michael G. „3“, . Radiation Protection and Dosimetry: An Introduction to Health Physics Stabin: . Springer, 2007. DOI:10.1007/978-0-387-49983-3. ISBN 978-0-387-49982-6. 
  3. ↑ Best, Lara „1.3“, . Radiation Oncology Primer and Review. Demos Medical Publishing, 2013. ISBN 978-1-62070-004-4. 
  4. ↑ Loveland, W.. Modern Nuclear Chemistry. Wiley-Interscience, 2006 — 57-bet. ISBN 978-0-471-11532-8. 
  5. ↑ Litherland, A.E.; Ferguson, A.J. (1961). „Gamma-Ray Angular Correlations from Aligned Nuclei Produced by Nuclear Reactions“. Canadian Journal of Physics. 39-jild, № 6. 788–824-bet. Bibcode:1961CaJPh..39..788L. doi:10.1139/p61-089. ISSN 0008-4204.
  6. ↑ „3. Nuclear and Atomic Spectroscopy“, Spectroscopy, Methods in Experimental Physics, 1976 — 115–346-bet. DOI:10.1016/S0076-695X(08)60643-2. ISBN 9780124759138. 
  7. ↑ Martin, B.R.. Nuclear and particle physics: An introduction, 2nd, John Wiley & Sons, 31-avgust 2011-yil — 240-bet. ISBN 978-1-1199-6511-4. 


Manba xatosi: <ref> tags exist for a group named "note", but no corresponding <references group="note"/> tag was found