Review Tại sao các đồng vị phóng xạ đều không bền
Mẹo Hướng dẫn Tại sao những đồng vị phóng xạ đều không bền 2022
Lê Minh Long đang tìm kiếm từ khóa Tại sao những đồng vị phóng xạ đều không bền được Cập Nhật vào lúc : 2022-11-27 13:08:07 . Với phương châm chia sẻ Mẹo về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi Read tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.Tất cả
Nội dung chính Show- Lịch sửNguy hiểm sức khỏe ban đầuChất phóng xạBảo vệ phóng xạĐơn vị phóng xạCác loại phân rãTham khảo
Toán học
Vật Lý
Hóa học
Văn học
Lịch sử
Địa lý
Sinh học
GDCD
Tin học
Tiếng anh
Công nghệKhoa học Tự nhiên
Lịch sử và Địa lý
Phát biểu nào là sai?
A. Các đồng vị phóng xạ đều không bền.
B. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng khối mạng lưới hệ thống tuần hoàn.
C. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtrôn (nơtron) rất khác nhau gọi là đồng vị.
D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtrôn rất khác nhau nên tính chất hóa học rất khác nhau.
1 câu vấn đáp 894Đáp án D
Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng số proton → cùng số electron nên tính chất hóa học của chúng giống nhau.
Câu hỏi hot cùng chủ đề
Phân rã alpha là một loại phân rã phóng xạ, trong đó hạt nhân nguyên tử phát ra một hạt alpha, và do đó biến hóa (hay "phân rã") thành một nguyên tử có số khối giảm 4 và số nguyên tử giảm sút 2.Phóng xạ hay phóng xạ hạt nhân là hiện tượng kỳ lạ một số trong những hạt nhân nguyên tử không bền tự biến hóa và phát ra những bức xạ hạt nhân (thường được gọi là những tia phóng xạ). Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là những đồng vị phóng xạ, còn những nguyên tử không phóng xạ gọi là những đồng vị bền. Các nguyên tố hóa học chỉ gồm những đồng vị phóng xạ (không còn đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ. Một vật chất chứa những hạt nhân không bền được xem là chất phóng xạ. Ba trong số nhiều chủng loại phân rã phổ biến nhất là phân rã alpha, phân rã beta và phân rã gamma, tất cả đều liên quan đến việc phát ra một hoặc nhiều hạt hoặc photon. Lực yếu là cơ chế gây ra phân rã beta.[1]
Phân rã phóng xạ là một quá trình ngẫu nhiên ở Lever những nguyên tử đơn lẻ. Theo lý thuyết lượng tử, không thể Dự kiến lúc nào một nguyên tử rõ ràng sẽ phân rã, bất kể nguyên tử đó đã tồn tại bao lâu.[2][3][4] Tuy nhiên, đối với một số trong những lượng đáng kể những nguyên tử giống hệt nhau, tốc độ phân rã tổng thể hoàn toàn có thể được biểu thị dưới dạng hằng số phân rã hoặc chu kỳ luân hồi bán rã. Chu kỳ bán rã của nguyên tử phóng xạ có phạm vi rất lớn; từ gần như thể tức thời đến lâu hơn rất nhiều so với tuổi của vũ trụ.
Hạt nhân đang phân rã được gọi là hạt nhân phóng xạ mẹ (hoặc đồng vị phóng xạ mẹ [note 1]), và quá trình này tạo ra ít nhất một nuclide con. Ngoại trừ sự phân rã gamma hoặc sự quy đổi bên trong từ trạng thái kích thích hạt nhân, sự phân rã là một sự biến hóa hạt nhân dẫn đến một con chứa một số trong những proton hoặc neutron rất khác nhau (hoặc cả hai). Khi số lượng proton thay đổi, một nguyên tử của một nguyên tố hóa học khác được tạo ra.
- Phân rã alpha xảy ra khi hạt nhân phóng ra một hạt alpha (hạt nhân heli).Sự phân rã beta xảy ra theo
hai cách;
- (I) phân rã trừ beta, khi hạt nhân phát ra một electron và một phản neutrino trong một quá trình biến hóa một neutron thành một proton.(II) phân rã cộng beta, khi hạt nhân phát ra một positron và một neutrino trong một quá trình thay đổi một proton thành một neutron, quá trình này còn được gọi là
phát xạ positron.
trái lại, có những quá trình phân rã phóng xạ không dẫn đến biến hóa hạt nhân. Năng lượng của một hạt nhân bị kích thích hoàn toàn có thể được phát ra dưới dạng tia gamma trong một quá trình gọi là phân rã gamma, hoặc năng lượng đó hoàn toàn có thể bị mất đi khi hạt nhân tương tác với một electron quỹ đạo gây ra sự phóng ra khỏi nguyên tử của nó, trong một quá trình được gọi là quy đổi bên trong. Một kiểu phân rã phóng xạ khác dẫn đến những sản phẩm thay đổi, xuất hiện dưới dạng hai hoặc nhiều "mảnh" của hạt nhân ban đầu với một loạt những khối lượng hoàn toàn có thể. Sự phân rã này, được gọi là sự việc phân hạch tự phát, xảy ra khi một hạt nhân lớn tạm bợ tự phân tách thành hai (hoặc đôi khi ba) hạt nhân con nhỏ hơn, và thường dẫn đến sự phát xạ tia gamma, neutron hoặc những hạt khác từ những sản phẩm đó. trái lại, những sản phẩm phân rã từ hạt nhân có spin hoàn toàn có thể được phân phối không đẳng hướng đối với hướng spin đó. Có thể do ảnh hưởng bên ngoài như trường điện từ, hoặc do hạt nhân được tạo ra trong một quá trình động lực hạn chế hướng quay của nó, hiện tượng kỳ lạ dị hướng hoàn toàn có thể được phát hiện. Quá trình mẹ như vậy hoàn toàn có thể là một quá trình phân rã trước đó, hoặc một phản ứng hạt nhân.[5][6][7] [note 2]
Để có bảng tóm tắt hiển thị số lượng những nuclit phóng xạ và ổn định trong mỗi loại, hãy xem hạt nhân phóng xạ. Có 28 nguyên tố hóa học tự nhiên trên Trái Đất là chất phóng xạ, trong đó có 34 hạt nhân phóng xạ (6 nguyên tố có 2 hạt nhân phóng xạ rất khác nhau) có niên đại trước thời điểm hình thành Hệ Mặt trời. 34 chất này được gọi là nuclêôtit nguyên thủy. Các ví dụ nổi tiếng là urani và thori, nhưng cũng gồm có những đồng vị phóng xạ tồn tại lâu dài trong tự nhiên, ví dụ như kali-40.
Khoảng 50 hạt nhân phóng xạ khác có tuổi thọ ngắn lại, ví dụ như radium-226 và radon-222, được tìm thấy trên Trái Đất, là sản phẩm của chuỗi phân rã khởi đầu với những nuclide nguyên thủy, hoặc là sản phẩm của những quá trình vũ trụ đang ra mắt, ví dụ như tạo thành carbon-14 từ nitơ-14 trong khí quyển bởi những tia vũ trụ. Hạt nhân phóng xạ cũng hoàn toàn có thể được sản xuất tự tạo trong máy tần suất hạt hoặc lò phản ứng hạt nhân, dẫn đến 650 hạt trong số này còn có chu kỳ luân hồi bán rã hơn một giờ, và vài nghìn hạt nhân nữa có chu kỳ luân hồi bán rã thậm chí còn ngắn lại.
Lịch sử
Pierre và Marie Curie trong phòng thí nghiệm Paris của tớ, trước năm 1907Phóng xạ được nhà khoa học người Pháp Henri Becquerel phát hiện vào năm 1896 khi thao tác với vật liệu phát quang.[8] Những vật liệu này phát sáng trong bóng tối sau khi tiếp xúc với ánh sáng, và ông nghi ngờ rằng sự phát sáng được tạo ra trong ống tia âm cực bởi tia X hoàn toàn có thể liên quan đến hiện tượng kỳ lạ lân quang. Ông bọc một tấm ảnh bằng giấy đen và đặt nhiều loại muối phát quang lên đó. Tất cả những kết quả đều âm tính cho tới lúc ông sử dụng muối urani. Các muối urani làm cho đĩa bị đen đi tuy nhiên đĩa được bọc trong giấy đen. Những bức xạ này được đặt tên là "Tia Becquerel".
Rõ ràng là sự việc đen đi của tấm này sẽ không liên quan gì đến hiện tượng kỳ lạ lân quang, vì sự đen đi cũng khá được tạo ra bởi những muối không phát quang của urani và bởi urani sắt kẽm kim loại. Từ những thí nghiệm này, người ta thấy rõ rằng có một dạng bức xạ không nhìn thấy được hoàn toàn có thể đi qua giấy và làm cho tấm giấy phản ứng như thể được chiếu dưới ánh sáng.
Lúc đầu, có vẻ như như bức xạ mới tương tự như tia X được phát hiện mới gần đây. Nghiên cứu sâu hơn của Becquerel, Ernest Rutherford, Paul Villard, Pierre Curie, Marie Curie, và những người dân khác đã cho tất cả chúng ta biết dạng phóng xạ này phức tạp hơn đáng kể. Rutherford là người đầu tiên nhận ra rằng tất cả những nguyên tố như vậy đều phân rã theo cùng một công thức hàm mũ toán học. Rutherford và học trò của ông là Frederick Soddy là những người dân đầu tiên nhận ra rằng nhiều quá trình phân rã dẫn đến sự biến đổi của nguyên tố này sang nguyên tố khác. Sau đó, định luật dịch chuyển phóng xạ của Fajans và Soddy được xây dựng để mô tả những sản phẩm của phân rã alpha và beta.[9][10]
Các nhà nghiên cứu và phân tích ban đầu cũng phát hiện ra rằng nhiều nguyên tố hóa học khác, ngoài urani, có đồng vị phóng xạ. Một cuộc tìm kiếm có khối mạng lưới hệ thống về tổng hoạt độ phóng xạ trong quặng urani đã và đang giúp Pierre và Marie Curie cô lập hai nguyên tố mới: poloni và radi. Ngoại trừ tính phóng xạ của radi, sự giống nhau về mặt hóa học của radi với bari khiến hai nguyên tố này rất khó phân biệt.
Nghiên cứu về phóng xạ của Marie và Pierre Curie là một yếu tố quan trọng trong khoa học và y học. Sau khi nghiên cứu về tia Becquerel, họ đã phát hiện ra cả radi và poloni, họ đã đặt ra thuật ngữ "phóng xạ".[11] Nghiên cứu của tớ về những tia xuyên thấu trong urani và phát hiện ra radi đã khởi động một kỷ nguyên sử dụng radi để điều trị ung thư. Việc phát hiện nguyên tố rađi của tớ hoàn toàn có thể được xem là hoạt động và sinh hoạt giải trí sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục tiêu hòa bình đầu tiên và là bước khởi đầu của y học hạt nhân tân tiến.[11]
Nguy hiểm sức khỏe ban đầu
Chụp ảnh X-quang với thiết bị ống Crookes thời kỳ đầu năm 1896. Ống Crookes hoàn toàn có thể nhìn thấy ở trung tâm. Người đàn ông đang đứng đang xem bàn tay của tớ với màn hình hiển thị fluoroscope; đây là một cách phổ biến để
thiết lập ống. Không có giải pháp phòng ngừa nào đối với việc tiếp xúc với bức xạ đang được thực hiện; những mối nguy hiểm của nó không được nghe biết vào thời điểm đó.Những nguy hiểm của bức xạ ion hóa do phóng xạ và tia X không được nhận ra ngay lập tức.
Tia X
Việc Wilhelm Röntgen phát hiện ra tia X vào năm 1895 đã dẫn đến việc những nhà khoa học, bác sĩ và nhà phát minh thử nghiệm rộng rãi. Nhiều người khởi đầu kể lại những câu truyện về bỏng, rụng tóc và tệ hơn trên những tạp chí kỹ thuật ngay từ năm 1896. Vào tháng 2 năm đó, Giáo sư Daniel và Tiến sĩ Dudley của Đại học Vanderbilt đã thực hiện một thí nghiệm liên quan đến việc X-raying đầu của Dudley khiến ông bị rụng tóc. Một báo cáo của Tiến sĩ HD Hawks về việc ông bị bỏng nặng ở tay và ngực trong một cuộc trình diễn bằng tia X, là báo cáo đầu tiên trong số nhiều báo cáo khác trên tạp chí Electrical Review.[12]
Những người thử nghiệm khác, gồm có Elihu Thomson và Nikola Tesla, cũng báo cáo bị bỏng. Thomson cố ý để ngón tay tiếp xúc với ống tia X trong thuở nào gian và bị đau, sưng và phồng rộp.[13] Các tác động khác, gồm có tia cực tím và ôzôn, đôi khi được cho là nguyên nhân gây ra thiệt hại,[14] và nhiều bác sĩ vẫn xác định rằng không còn bất kỳ ảnh hưởng nào từ việc tiếp xúc với tia X.[13]
Mặc dù vậy, đã có một số trong những cuộc điều tra về mối nguy có khối mạng lưới hệ thống ban đầu, và ngay từ năm 1902, William Herbert Rollins đã viết một cách gần như thể tuyệt vọng rằng những chú ý của ông về những nguy hiểm liên quan đến việc sử dụng không thận trọng tia X đã không được ngành công nghiệp hay những đồng nghiệp của ông để ý đến. Vào thời điểm này, Rollins đã chứng tỏ rằng tia X hoàn toàn có thể giết chết động vật thí nghiệm, hoàn toàn có thể khiến một con chuột lang đang mang thai bị sẩy thai và chúng hoàn toàn có thể giết chết một bào thai.[15] Ông cũng nhấn mạnh vấn đề rằng "động vật rất khác nhau về tính nhạy cảm với hành vi bên phía ngoài của tia X" và chú ý rằng những khác lạ này được xem xét khi bệnh nhân được điều trị bằng phương pháp X-quang.
Chất phóng xạ
Tính phóng xạ là đặc trưng của những nguyên tố có số hiệu nguyên tử lớn. Các nguyên tố có ít nhất một đồng vị ổn định được hiển thị bằng màu xanh lam nhạt. Màu xanh lục thể hiện những nguyên tố trong đó đồng vị ổn định nhất có chu kỳ luân hồi bán rã được tính bằng hàng triệu
năm. Màu vàng và da cam từ từ kém ổn định hơn, với chu kỳ luân hồi bán rã hàng nghìn hoặc hàng trăm năm, giảm dần về một ngày. Màu đỏ và màu tím đã cho tất cả chúng ta biết những nguyên tố có tính phóng xạ cao và cực kỳ mạnh trong đó những đồng vị ổn định nhất thể hiện chu kỳ luân hồi bán rã được đo theo thứ tự một ngày và ít hơn nhiều.Tuy nhiên, những tác động sinh học của bức xạ do chất phóng xạ ít dễ đo hơn. Điều này đã tạo thời cơ cho nhiều bác sĩ và tập đoàn tiếp thị những chất phóng xạ dưới dạng thuốc bằng sáng chế. Ví dụ như phương pháp điều trị bằng thuốc xổ radi và nước có chứa radi để uống như thuốc bổ. Marie Curie phản đối cách điều trị này, chú ý rằng tác động của bức xạ đối với khung hình con người không được làm rõ. Curie sau đó đã chết vì bệnh thiếu máu bất sản sinh tủy, hoàn toàn có thể do tiếp xúc với bức xạ ion hóa. Đến trong năm 1930, sau một số trong những trường hợp hoại tử xương và tử vong của những người dân đam mê điều trị bằng radi, những sản phẩm thuốc có chứa radi đã bị vô hiệu phần lớn khỏi thị trường (lang băm phóng xạ).
Bảo vệ phóng xạ
Chỉ một năm sau khi Röntgen phát hiện ra tia X, kỹ sư người Mỹ Wolfram Fuchs (1896) đã đưa ra lời khuyên bảo vệ có lẽ rằng là đầu tiên, nhưng mãi đến năm 1925, Đại hội X quang quốc tế (ICR) đầu tiên mới được tổ chức và xem xét việc thiết lập sự bảo vệ quốc tế. Ảnh hưởng của phóng xạ lên gen, gồm có cả ảnh hưởng của rủi ro tiềm ẩn tiềm ẩn ung thư, đã được công nhận muộn hơn nhiều. Năm 1927, Hermann Joseph Muller công bố nghiên cứu và phân tích đã cho tất cả chúng ta biết những tác động của phóng xạ lên gen và năm 1946, ông được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học cho những phát hiện của tớ.
ICR lần thứ hai được tổ chức tại Stockholm vào năm 1928 và đề xuất việc thông qua đơn vị rontgen, và 'Ủy ban Bảo vệ Tia X và Radium Quốc tế' (IXRPC) được thành lập. Rolf Sievert được chỉ định là Chủ tịch, nhưng động lực là George Kaye của Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia Anh. Ủy ban đã họp vào trong năm 1931, 1934 và 1937.
Sau Chiến tranh thế giới thứ hai, phạm vi và số lượng chất phóng xạ được xử lý ngày càng tăng do những chương trình hạt nhân quân sự và dân sự dẫn đến việc nhiều nhóm lao động và công chúng hoàn toàn có thể bị phơi nhiễm với mức độ bức xạ ion hóa có hại. Điều này đã được xem xét tại ICR đầu tiên sau trận chiến tranh được triệu tập ở London vào năm 1950, khi Ủy ban Quốc tế về Bảo vệ Phóng xạ (ICRP) lúc bấy giờ ra đời.[16] Kể từ đó, ICRP đã phát triển khối mạng lưới hệ thống quốc tế lúc bấy giờ về bảo vệ phóng xạ, gồm có tất cả những khía cạnh của nguy cơ phóng xạ.
Đơn vị phóng xạ
Đồ họa thể hiện quan hệ giữa độ phóng xạ và bức xạ ion hóa được phát hiệnĐơn vị hoạt động và sinh hoạt giải trí phóng xạ của Hệ Đơn vị Quốc tế (SI) là becquerel (Bq), được đặt tên để vinh danh nhà khoa học Henri Becquerel. Một Bq được định nghĩa là một lần biến hóa (hoặc phân rã) mỗi giây.
Một đơn vị cũ của độ phóng xạ là curie, Ci, ban đầu được định nghĩa là "số lượng hoặc khối lượng phát xạ rađi ở trạng thái cân đối với một gam (nguyên tố) rađi ".[17] Ngày nay, curie được định nghĩa là 37×1010 phân rã mỗi giây, do đó 1 curie (Ci) = 37×1010 Bq. Vì mục tiêu bảo vệ phóng xạ, tuy nhiên Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ được cho phép sử dụng đơn vị curie cùng với đơn vị SI,[18] những thông tư về đơn vị đo lường của Liên minh châu Âu yêu cầu vô hiệu dần việc sử dụng nó cho những mục tiêu "sức khỏe hiệp hội..." đến ngày 31 tháng 12 năm 1985.[19]
Ảnh hưởng của bức xạ ion hóa thường được đo bằng đơn vị Gray đối với cơ học hoặc Sievert đối với tổn thương mô.
Các loại phân rã
Các hạt alpha hoàn toàn có thể bị ngăn lại hoàn toàn bởi một tờ giấy, những hạt beta bằng tấm chắn nhôm.
Tia gamma chỉ hoàn toàn có thể bị giảm sút bởi khối lượng to hơn nhiều, ví dụ như một lớp chì rất dày.
Sơ đồ phân rã 137 Cs đã cho tất cả chúng ta biết chu kỳ luân hồi bán rã, những nuclide con, nhiều chủng loại và tỷ lệ bức xạ được phát raCác nhà nghiên cứu và phân tích ban đầu phát hiện ra rằng một điện trường hoặc từ trường hoàn toàn có thể chia sự phát xạ phóng xạ thành ba loại chùm tia. Các tia được đặt tên là alpha, beta và gamma, theo thứ tự tăng dần kĩ năng xuyên qua vật chất của chúng. Sự phân rã alpha chỉ được quan sát thấy ở những nguyên tố nặng hơn có số nguyên tử 52 (tellurium) và to hơn, ngoại trừ beryli-8 (phân rã thành hai hạt alpha). Hai loại phân rã khác được quan sát thấy trong tất cả những nguyên tố. Chì, số hiệu nguyên tử 82, là nguyên tố nặng nhất để có bất kỳ đồng vị nào bền (với số lượng giới hạn đo lường) trong phân rã phóng xạ. Phân rã phóng xạ được nhìn thấy trong tất cả những đồng vị của tất cả những nguyên tố có số nguyên tử 83 (bismuth) hoặc to hơn. Tuy nhiên, Bismuth-209 chỉ có tính phóng xạ rất nhẹ, với chu kỳ luân hồi bán rã to hơn tuổi của vũ trụ; những đồng vị phóng xạ có chu kỳ luân hồi bán rã cực dài được xem là ổn định hiệu suất cao cho những mục tiêu thực tế.
Sơ đồ quy đổi cho những chính sách phân rã của một hạt nhân phóng xạ, với số neutron N và số nguyên tử Z (được hiển thị là phát xạ
α, β ±, p + và n 0, EC biểu thị sự
bắt giữ điện tử).
Các dạng phân rã phóng xạ liên quan đến số neutron và protonKhi phân tích bản chất của những sản phẩm phân rã, rõ ràng là theo vị trí hướng của lực điện từ tác dụng lên bức xạ của từ trường và điện trường bên phía ngoài, những hạt alpha mang điện tích dương, hạt beta mang điện tích âm và tia gamma là trung hòa. Từ độ lớn của độ lệch, rõ ràng là những hạt alpha có khối lượng to hơn nhiều so với những hạt beta. Đưa những hạt alpha qua một hiên chạy cửa số kính rất mỏng dính và nhốt chúng trong một ống phóng điện được cho phép những nhà nghiên cứu và phân tích nghiên cứu và phân tích quang phổ phát xạ của những hạt bị bắt, và ở đầu cuối đã chứng tỏ rằng những hạt alpha là hạt nhân heli. Các thí nghiệm khác đã cho tất cả chúng ta biết bức xạ beta, phát sinh từ sự phân rã và tia âm cực, là những electron tốc độ cao. Tương tự như vậy, bức xạ gamma và tia X được xem là bức xạ điện từ năng lượng cao.
Mối quan hệ giữa nhiều chủng loại phân rã cũng khởi đầu được xem xét: Ví dụ, phân rã gamma hầu như luôn luôn được phát hiện có liên quan đến nhiều chủng loại phân rã khác, và xảy ra vào cùng thời điểm hoặc sau đó. Phân rã gamma là một hiện tượng kỳ lạ riêng biệt, với chu kỳ luân hồi bán rã của riêng nó (ngày này được gọi là quá trình quy đổi đồng phân), được tìm thấy trong phóng xạ tự nhiên là kết quả của sự việc phân rã gamma của những đồng phân hạt nhân di căn kích thích, lần lượt được tạo ra từ nhiều chủng loại phân rã khác.
Mặc dù những bức xạ alpha, beta và gamma được tìm thấy phổ biến nhất, nhưng nhiều chủng loại bức xạ khác ở đầu cuối đã được phát hiện. Ngay sau khi phát hiện ra positron trong những sản phẩm tia vũ trụ, người ta nhận ra rằng cùng một quá trình hoạt động và sinh hoạt giải trí trong phân rã beta cổ xưa cũng hoàn toàn có thể tạo ra positron (phát xạ positron), cùng với neutrino (phân rã beta cổ xưa tạo ra phản neutrino). Trong một quá trình tương tự phổ biến hơn, được gọi là bắt điện tử, một số trong những nuclide giàu proton đã được tìm thấy để bắt những điện tử nguyên tử của chính chúng thay vì phát ra positron, và sau đó những nuclide này chỉ phát ra một neutrino và một tia gamma từ hạt nhân bị kích thích (và thường là cả Auger điện tử và tia X đặc trưng, là kết quả của sự việc sắp xếp lại trật tự của những điện tử để lấp đầy vị trí của điện tử bị bắt không đủ). Những loại phân rã này liên quan đến sự bắt giữ hạt nhân của những electron hoặc sự phát xạ của những electron hoặc positron, và do đó có tác dụng di tán một hạt nhân theo tỷ lệ giữa neutron và proton có năng lượng ít nhất trong tổng số nucleon nhất định. Do đó, điều này tạo ra một hạt nhân ổn định hơn (năng lượng thấp hơn).
(Một quá trình lý thuyết của việc bắt positron, tương tự như việc bắt electron, hoàn toàn có thể trong nguyên tử phản vật chất, nhưng không được quan sát, như những nguyên tử phản vật chất phức tạp vượt antihelium không còn sẵn dưới dạng thực nghiệm.[20] Một sự phân rã như vậy sẽ đòi hỏi những nguyên tử phản vật chất ít nhất phải phức tạp như beryli-7, đồng vị nhẹ nhất được nghe biết của vật chất thông thường phải trải qua quá trình phân rã bằng phương pháp bắt giữ điện tử.)
Ngay sau khi phát hiện ra neutron vào năm 1932, Enrico Fermi nhận ra rằng một số trong những phản ứng phân rã beta hiếm gặp ngay lập tức tạo ra neutron như một hạt phân rã (phát xạ neutron). Sự phát xạ proton cô lập ở đầu cuối đã được quan sát thấy ở một số trong những nguyên tố. Người ta cũng nhận thấy rằng một số trong những nguyên tố nặng hoàn toàn có thể trải qua quá trình phân hạch tự phát thành những sản phẩm có thành phần rất khác nhau. Trong một hiện tượng kỳ lạ gọi là phân rã cụm, những tổ hợp rõ ràng của neutron và proton không phải là hạt alpha (hạt nhân heli) được phát hiện một cách tự phát từ những nguyên tử.
Các loại phân rã phóng xạ khác được phát hiện là phát ra những hạt đã thấy trước đây, nhưng thông qua những cơ chế rất khác nhau. Một ví dụ là quy đổi bên trong, dẫn đến phát xạ điện tử ban đầu, và sau đó thường đặc trưng hơn thế nữa là phát xạ tia X và điện tử Auger, tuy nhiên quá trình quy đổi nội bộ không liên quan đến phân rã beta hay gamma. Một neutrino không được phát ra, và không còn (những) electron và (những) photon nào được phát ra bắt nguồn từ hạt nhân, tuy nhiên năng lượng để phát ra tất cả chúng đều bắt nguồn từ đó. Phân rã quy đổi bên trong, in như phân rã gamma chuyển tiếp đồng phân và phát xạ neutron, liên quan đến việc giải phóng năng lượng bởi một nuclide bị kích thích, mà không còn sự biến hóa của một nguyên tố này thành nguyên tố khác.
Các sự kiện hiếm có liên quan đến sự phối hợp của hai sự kiện loại phân rã beta xảy ra đồng thời đã được nghe biết (xem phía dưới). Bất kỳ quá trình phân rã nào không vi phạm định luật bảo toàn năng lượng hoặc động lượng (và có lẽ rằng cả những định luật bảo toàn hạt khác) đều được phép xảy ra, tuy nhiên không phải tất cả đều đã được phát hiện. Một ví dụ thú vị được thảo luận trong phần ở đầu cuối, đó là sự việc phân rã beta ở trạng thái bị ràng buộc của rhenium-187. Trong quá trình này, sự phân rã điện tử beta của nuclide mẹ không đi kèm với sự phát xạ điện tử beta, vì hạt beta đã bị bắt vào vỏ K của nguyên tử phát xạ. Một phản neutrino được phát ra, như trong tất cả những phân rã beta âm.
Hạt nhân phóng xạ hoàn toàn có thể trải qua một số trong những phản ứng rất khác nhau. Những điều này được tóm tắt trong bảng sau. Một hạt nhân có số khối A và số hiệu nguyên tử Z được màn biểu diễn là (A, Z). Cột "Hạt nhân con" chỉ ra sự khác lạ giữa hạt nhân mới và hạt nhân ban đầu. Do đó, (A - 1, Z) nghĩa là số khối ít hơn trước một, nhưng số hiệu nguyên tử vẫn như cũ.
Nếu thực trạng năng lượng thuận lợi, một hạt nhân phóng xạ nhất định hoàn toàn có thể trải qua nhiều kiểu phân rã đối đầu đối đầu, với một số trong những nguyên tử phân rã theo một lộ trình, và những nguyên tử khác phân rã theo một lộ trình khác. Một ví dụ là đồng-64, có 29 proton và 35 neutron, phân hủy với chu kỳ luân hồi bán rã khoảng chừng 12,7 giờ. Đồng vị này còn có một proton chưa ghép cặp và một neutron chưa ghép đôi, do đó, proton hoặc neutron hoàn toàn có thể phân rã thành hạt khác, hạt có isospin đối lập. Nuclide rõ ràng này (tuy nhiên không phải tất cả những nuclide trong trường hợp này) hầu như hoàn toàn có thể phân rã thông qua phát xạ positron (18%), hoặc thông qua bắt giữ điện tử (43%), cũng như thông qua phát xạ điện tử (39%). Các trạng thái năng lượng kích thích sinh ra từ những phân rã này sẽ không kết thúc ở trạng thái năng lượng cơ bản, cũng tạo ra quy đổi bên trong muộn hơn và phân rã gamma trong gần 0,5% thời gian.
Phổ biến hơn ở những nuclide nặng là sự việc đối đầu đối đầu giữa phân rã alpha và beta. Các nuclide con sau đó thường sẽ phân rã lần lượt qua phân rã beta hoặc alpha, để kết thúc ở cùng một vị trí.
Sự phân rã phóng xạ dẫn đến giảm tổng khối lượng nghỉ, một khi năng lượng giải phóng (năng lượng phân hủy) đã thoát ra ngoài theo một cách nào đó. Mặc dù năng lượng phân rã đôi khi được định nghĩa là liên quan đến sự chênh lệch giữa khối lượng của những sản phẩm nuclide mẹ và khối lượng của những sản phẩm phân rã, điều này chỉ đúng với phép đo khối lượng nghỉ, trong đó một số trong những năng lượng đã được vô hiệu khỏi hệ sản phẩm. Điều này đúng vì năng lượng phân rã phải luôn mang theo khối lượng ở bất kể nơi nào nó xuất hiện (xem khối lượng trong thuyết tương đối hẹp) theo công thức E = mc 2. Năng lượng phân rã ban đầu được giải phóng bằng năng lượng của những photon phát ra cộng với động năng của những hạt phát ra có khối lượng lớn (tức là những hạt có khối lượng nghỉ). Nếu những hạt này đạt đến trạng thái cân đối nhiệt với môi trường tự nhiên thiên nhiên xung quanh và những photon bị hấp thụ, thì năng lượng phân rã được chuyển thành nhiệt năng, vẫn không thay đổi khối lượng của nó.
Do đó, năng lượng phân rã vẫn gắn sát với một số trong những đo khối lượng nhất định của hệ phân rã, được gọi là khối lượng không bao giờ thay đổi, không thay đổi trong quá trình phân rã, tuy nhiên năng lượng phân rã được phân bố Một trong những hạt phân rã. Năng lượng của những photon, động năng của những hạt phát ra và sau này là nhiệt năng của vật chất xung quanh, tất cả đều góp thêm phần tạo nên khối lượng không bao giờ thay đổi của hệ. Như vậy, trong khi tổng những khối lượng còn sót lại của những hạt không được bảo toàn trong phân rã phóng xạ, khối lượng khối mạng lưới hệ thống và khối mạng lưới hệ thống không bao giờ thay đổi khối lượng (và cũng là khối mạng lưới hệ thống tổng năng lượng) được bảo toàn trong suốt bất kỳ quá trình phân rã. Đây là sự việc phát biểu lại những định luật tương đương về bảo toàn năng lượng và bảo toàn khối lượng.
Xem thêm
- Tia phóng xạ
Tham khảo
^ “Radioactivity: Weak Forces”. Radioactivity. EDP Sciences. Truy cập ngày 4 tháng 3 năm 2022.^ Stabin, Michael G. (2007). “3”. Trong Stabin, Michael G (sửa đổi và biên tập). Radiation Protection and Dosimetry: An Introduction to Health Physics. Springer. doi:10.1007/978-0-387-49983-3. ISBN 978-0-387-49982-6. ^ Best, Lara; Rodrigues, George; Velker, Vikram (2013). “1.3”. Radiation Oncology Primer and Review. Demos Medical Publishing. ISBN 978-1-62070-004-4.^ Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Modern Nuclear Chemistry. Wiley-Interscience. tr. 57. Bibcode:2005mnc..book.....L. ISBN 978-0-471-11532-8. ^ Litherland, A.E.; Ferguson, A.J. (1961). “Gamma-Ray Angular Correlations from Aligned Nuclei Produced by Nuclear Reactions”. Canadian Journal of Physics. 39 (6): 788–824. Bibcode:1961CaJPh..39..788L. doi:10.1139/p61-089. ISSN 0008-4204. ^ “3. Nuclear and Atomic Spectroscopy”. Spectroscopy. Methods in Experimental Physics. 13. 1976. tr. 115–346. Bibcode:1976MExP...13..115.. doi:10.1016/S0076-695X(08)60643-2. ISBN 9780124759138. ^ Martin, B.R. (ngày 31 tháng 8 năm 2011). Nuclear and particle physics: An introduction (ấn bản 2). John Wiley & Sons. tr. 240. ISBN 978-1-1199-6511-4.^ Mould, Richard F. (1995). A century of X-rays and radioactivity in medicine: with emphasis on photographic records of the early years . Bristol: Inst. of Physics Publ. tr. 12. ISBN 978-0-7503-0224-1. ^ Kasimir Fajans, "Radioactive transformations and the periodic system of the elements". Berylichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Nr. 46, 1913, pp. 422–439^ Frederick Soddy, "The Radio Elements and the Periodic Law", Chem. News, Nr. 107, 1913, pp. 97–99^ a b L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioactivity: Introduction and History. Amsterdam, Netherlands: Elsevier Science. tr. 2. ISBN 9780080548883. ^ Sansare, K.; Khanna, V.; Karjodkar, F. (2011). “Early victims of X-rays: a tribute and current perception”. Dentomaxillofacial Radiology. 40 (2): 123–125. doi:10.1259/dmfr/73488299. ISSN 0250-832X. PMC 3520298. PMID 21239576. ^ a b “Ronald L. Kathern and Paul L. Ziemer, he First Fifty Years of Radiation Protection, physics.isu.edu”. Bản gốc tàng trữ ngày 12 tháng 9 năm 2022. Truy cập ngày 22 tháng 9 năm 2022.^ Hrabak, M.; Padovan, R.S.; Kralik, M.; Ozretic, D.; Potocki, K. (tháng 7 năm 2008). “Nikola Tesla and the Discovery of X-rays”. RadioGraphics. 28 (4): 1189–92. doi:10.1148/rg.284075206. PMID 18635636. ^ Taming the Rays - A history of Radiation and Protection., 2008, ISBN 978-1-4092-4667-1[nguồn tự xuất bản]^ Clarke, R.H.; J. Valentin (2009). “The History of ICRP and the Evolution of its Policies” (PDF). Annals of the ICRP. ICRP Publication 109. 39 (1): 75–110. doi:10.1016/j.icrp.2009.07.009. Truy cập ngày 12 tháng 5 năm 2012. ^ Rutherford, Ernest (ngày 6 tháng 10 năm 1910). “Radium Standards and Nomenclature”. Nature. 84 (2136): 430–431. Bibcode:1910Natur..84..430R. doi:10.1038/084430a0.^ 10 CFR 20.1005. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.^ The Council of the European Communities (21 tháng 12 năm 1979). “Council Directive 80/181/EEC of ngày 20 tháng 12 năm 1979 on the approximation of the laws of the Member States relating to Unit of measurement and on the repeal of Directive 71/354/EEC”. Truy cập ngày 19 tháng 5 năm 2012. ^ Radioactive Decay
Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Phóng xạ.
Lỗi chú thích: Đã tìm thấy thẻ với tên nhóm “note”, nhưng không tìm thấy thẻ tương ứng
Post a Comment