Бета-распад становится
возможным тогда, когда замена в
атомном ядре нейтрона на протон (или,
наоборот, протона на нейтрон) энергетически
выгодна и получающееся новое
ядро имеет меньшую массу покоя,
т. е. большую энергию связи. Избыток
энергии распределяется между продуктами
реакции.
Бета-распад бывает
трех видов:
1. Один из нейтронов
(n) в ядре превращается в протон
(р). При этом излучается электрон
(е ) и антинейтрино (v,) Это — P- -распад.
A(Z,N)~A(Z + 1, N — 1) + е
+ v, (n-+-р + е + ~,), где А (Z, N) — обозначение
ядра с числом протонов Z и нейтронов N.
Заряд ядра увеличивается на 1. Простейший
вид из всех видов распада — распад свободного
нейтрона, который тяжелее протона и поэтому
нестабилен.
2. Протон, входящий
в состав ядра, распадается на
нейтрон (n), позитрон (e+) и нейтрино
(v) . Это — P+ -распад.
А(Z, N)-+-А(Z — 1, N + 1) + е+
+ v (p ~ n + е+ + v ).
Заряд ядра уменьшается
на 1. Процесс может происходить
только в ядре; свободный протон
не распадается таким образом.
3. Наконец, ядро
может захватить ближайший из
атомных электронов (электронный
захват) и превратиться в другое
ядро с зарядом на 1 меньше:
A(Z, N) + е ~A(Z — 1,
N + 1) + v, (р + n -~-л + v ). р-частица при этом
не излучается.
Источники бета-излучения:
Цезий-137, Стронций-90, Калий-40, Иттрий-90,
Тритий, Таллий-204
Задерживается одеждой, если достигает
тела, то проникает практически на глубину
всего лишь нескольких миллиметров. Наибольшую
опасность представляет для хрусталиков
глаз - для защиты использовать очки из
органического стекла или прозрачные
плексигласовые щитки.
Ионизирующего способность
излучения корпускулярной природа – представляет
собой поток электронов (заряд 1 отрицательный,
масса равна массе электрона), обладает
относительно низкой проникающей способностью
(2-3 см. при внешнем облучении), ионизирующая
способность ниже, чем у альфа излучения
(порядка 1000 пар ионов на 1 см. пробега).
Пробег в воздухе – порядка 15 см. Таким
образом, бэтта излучение может быть опасным
при внешнем облучении (при условии контакта
с кожей), но более опасно при внутреннем
облучении, хотя менее опасно, чем альфа
излучение. Защита от излучения – временем
и расстоянием, может быть защита экраном
(достаточно плотной одежды).
- Написать
уравнение ядерной
реакции (n, np) для ядра
азот-14. Оценить устойчивость
ядра отдачи и написать
уравнение возможного
распада этого ядра.
14
1 15 7 N +0 n – 7N +hv
15 15
0
7N – 8O + 1e + v
Так как образовавшееся
ядро отдачи азот-15 имеет массовое число
больше, чем указанное в таблице
Менделеева, то в нем образуется
избыток нейтронов. Избыточный нейтрон
будет стремиться в протон, значит
ядро отдачи будет неустойчивым, радиоактивным
и распадается по в-механизму.
Литература.
1. Дорожко,
С.В. Защита населения хозяйственных объектов
в чрезвычайных ситуациях. Радиационная
безопасность: учеб. Пособие в 3
ч. Ч. 3: Радиационная безопасность/ С.В.
Дорожко, В.П. Бубнов, В.Т. Пустовит.- Мн.,
2003.
2. В.В. Ушаков,
Защита населения хозяйственных объектов
в чрезвычайных ситуациях. Радиационная
безопасность: метод. Разработка/ В.В. Ушаков,
А.А. Трутнев, Ю.А. Нетсев, А.В. Гречаников
– Ветебск, УО «ВГТУ», 2005.
3. В. В. Калюжный, Справочник по оказанию
доврачебной неотложной медецинской помощи. Издательство: Феникс –
2011.