Другий тип радіоактивного розпаду – β-розпад. Він полягає у внутрішньому взаємному перетворенні нейтрона і протона. Роз- різняють три види β-розпаду. Електронний, або β – -розпад, який проявляється у вилітанні з ядра β – -частинки (електрона). Схема β – -розпаду з урахуванням правила зміщення така:
A Z X → β – + A Z+1 Y + ν − , де ν − – позначення антинейтрино. Енергія, що виділяється при β – -розпаді, розподіляється між β-частинкою та антинейтри- но. Прикладом β – -розпаду може бути розпад ізотопу калію з пере- творенням його в кальцій: 40 19 K → β – + 40 20 Ca + ν − , При β – -розпаді електрон утворюється в результаті внутріш- ньоядерного перетворення нейтрона в протон: 1 0 n → 1 +1 p +
e – + ν − Електронного β – -розпаду зазнають нукліди, в ядрах яких кількість нейтронів більша, ніж у ядрах стабільних нуклідів. Бета-позитронний розпад є другим видом β-розпаду. Його за- знають нукліди, в ядрах яких кількість нейтронів менша, ніж у ядрах стабільних нуклідів, тобто коли в ядрах є надлишок протонів. Ядро такого ізотопу перебудовується, в результаті цього один протон перетворюється в нейтрон, а одиниця позитивного за ряду покидає ядро у вигляді β + -частинки, яка носить назву позитрона. Всі властивості позитрона аналогічні власти востям електрона, за винятком заряду, який у позитрона є по зитивним. Таким чином, якщо елемент X, який має масу ядра А і заряд Z, розпадається шляхом β-позитронного розпаду, то в резуль таті утворюється ізотоп нового елемента Y, який має таку ж кількість нуклонів A, але зменшену на одиницю кількість протонів, і при 19 цьому з ядра вилітає позитрон. Утворений в результаті β-пози- тронного розпаду елемент стоїть на одну клі тинку вліво в табли- ці Менделєєва:
A Z X → β + + A Z-1 Y + ν + , де ν + позначення нейтрино. Наприклад:
11 6 С → β + + 11 5 B + ν + , При позитронному розпаді один із внутрішньоядерних про- тонів перетворюється на нейтрон, а ядро випромінює позитрон і нейтрино:
1 1 p →
1 0 n + e + + ν + , Електронне захоплення – третій тип β-розпаду. Воно відбу- вається, коли один із протонів ядра захоплює електрон з однієї з оболонок атома, найчастіше з ближнього до нього К-шару або рід- ше (приблизно в 100 разів) з L-шару, і перетворюється в нейтрон. Такий процес називається електронним К- або L-захопленням. Протон перетворюється в нейтрон згідно з наступною реакцією: 1 1 p +
0 -1 e →
1 0 n + ν − , Порядковий номер дочірнього ядра стає на одиницю мен- шим від порядкового номера материнського ядра, а масове чис- ло не змінюється. Новий елемент у періодичній системі зміщуєть- ся на одну позицію вліво від початкового. Перетворення ядер при К-захопленні записують так:
A Z X+
0 -1 e → A Z-1 Y + ν − , Наприклад:
40 19 K +
0 -1 e → 40 18 Ar + ν − Таким чином, кінцевий ефект К-захоплення аналогічний до β-позитронного розпаду, бо в ре зультаті утворюється ядро еле- мента із незмінним масовим чис лом, але кількість протонів якого зменшена на одиницю. Для К-захоплення характерна не тільки перебудова ядра, але й перебудова електронних орбіт. У зв’язку з тим, що один елек- трон з К-оболонки захоплюється ядром, на цій оболонці утво- рюється дірка, своєрідне електронне “вакантне місце”. Оскільки Фізико-хімічні основи радіологіїВетеринарна радіологія 20 енергія зв’язку електронів з ядром максимальна на найближчій до ядра К-оболонці, це вільне місце заповнюється одним із електро- нів з інших, більш віддалених орбіт. При такій перебудові електронних орбіт атома вивільняєть- ся енергія у вигляді рентгенівського випромінювання. Воно на- зивається харак теристичним рентгенівським випромінюванням, бо величина його енергії є строго визначеною, характерною для кожного елемента, який зазнає перебудови електронних орбіт. Ця пере будова закінчується тоді, коли заповнюються електронами всі найближчі до ядра орбіти, а дірка переміщується на верхню, валентну, оболонку атома. Атом при цьому стає іоном.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Що представляє собою бета-розпад» з дисципліни «Ветеринарна радіологія»
