Radioaktivlik yemirilish. Yadro reaksiyalari

Radioaktivlik yemirilish. Yadro reaksiyalari

YAdroning o’z-o’zidan bir yoki bir nechta zarrachalar chiqarish hodisasi radioaktivlik deyiladi. SHunday yadrolarni radioaktiv yadrro deb yuritiladi.

Radioaktiv yadrolarning o’zidan biron-bir turdagi zarralarni chiqarib, boshqa yangi yadroga aylanish jarayoni radioaktiv yemirilish deyiladi. Radioaktiv yemirilishda radioaktiv yadrolarning sonining o’zgarishi


(6.1)

qonun bo’yicha o’zgaradi. Ushbu ifodani radioaktiv yemirilish qonuni deb yuritiladi, bunda λ – yemirilish doimiysi.

Tabiatda mavjud yadrolarning radioaktivligi tabiiy radioaktivlik deyiladi. Ba’zi hollarda radioaktiv yadrolar biron-bir turg’un yadrolarni zaralar bilan yoki yadrolar bilan bombardimon qilish natijasida hosil bo’ladi. Bunday radioaktivlikni sun’iy radioaktivlik deyiladi.
Radioaktiv moddani magnit maydoniga joylashtirilsa zarralar dastasi uch qismga α- zarrachalar, β- zarrachalar, γ-zarachalarga bo’lingan.
Radioaktiv yemirilishlarning 5 xili uchraydi. SHulardan ikki xilini ko’rib chiqimiz.

1. 
   α-emirilish. Og’ir yadrolarning o’z-o’zidan α- zarrachalar chiqarish jarayoni α- yemirilish deyiladi. U
   

_ZX^A _Z-2U^A-4 ₂He⁴ (6.2)

siljish qoidasiga bo’ysunadi.

2. 
   β-emirilish. YAdrolarning o’z-o’zidan elektronlarni (β ) yoki protonlarni (β ) chiqarishi β-emirilish deyiladi. Ular
   

_ZX^A _Z+1U^A e^- _e (6.3)


_ZX^A _Z-1U^A e⁺ _e (6.4)

siljish qoidalariga bo’ysunadi.

Radioaktiv yemirilish va siljish qoidasi

1933 yilda Irеn Kyuri va Frеdеrik Jolio Kyuri ba’zi еngil elеmеntlar - bor, magniy, alyuminiylar -zarrachalar bilan bombardimon qilinganda pozitronlar (pozitron е^] - elementar zarracha bo’lib, uning massasi elektron massasiga tеng, ammo musbat elеktr zaryadiga ega elektron va pozitronning zaryadlarining absolyut miqdorlari bir xil) ajralib chiqishini kuzatdilar. Avval alyuminiyga -nurlar tasir эttirib, radioaktiv fosfor hosil qilinadi:

Bunda nеytronlar ham ajralib chiqadi, so’ngra hosil bo’lgan bеqaror radioaktiv fOSfor pozitron chiqarish bilan еmirilib, krеmniyning barqaror izotopiga aylanadi:

Shunday qilib, sun’iy ravishda radioaktivlik hodisasi kashf etildi. Hozirgi davrda sun’iy yul bilan kimyoviy elementlarlning yuzlab radioaktiv izotoplari hosil qilingan. Radioaktiv elementlarl va ularning tabiatini o’rganuvchi kimyoning bo’limi radiokimyo dеb ataladi.

Yadrolarning elеmеntar zarrachalar (nеytronlar va protonlar) yoki boshqa yadrolar (masalan  - zarrachalar yoki dеytronlar ₁N²) bilan o’zaro tasirlashuviga yadro reaksiyalar dеyiladi.
Birinchi sun’iy yadro reaksiyasi 1919 yilda Rеzеrford tomonidan amalga oshirilgan edi: azot atomlariga -zarrachalar oqimini tasir эttirib, kislorod izotopi ni hosil qilgan edi:

Shunday qilib, elementlarlning bir-biriga sun’iy aylantira olish mumkinligi tajribada isbot etildi.

1-misol. Urandan 5 ta -zarracha va 2 ta  zarracha ajralib chiqishi natijasida hosil bo’lgan yangi moddaning davriy sistemada joylashgan o’rni, tartib nomeri va nisbiy atom massasini toping.

Yechish: Uranning tartib nomeri 92, nisbiy atom massasi esa 238 ga teng. Siljish qonuniga asosan elementning tartib nomeri bitta -zarracha ajralib chiqqanda 2 birlikka kamayadi va bitta  zarracha zarracha ajralib chiqqanda o’zgarmaydi. Shunga asosan z q92-5.2+2q84 ga teng bo’ladi. elementning attom massasi esa -zarracha ajralib chiqqanda 4 birlikka kamayadi va bitta  zarracha zarracha ajralib chiqqanda o’zgarmaydi. Shunga asosan hosil bo’lgan yangi elementning massasi Aq238-4.5q218 ga teng. Hosil bo’lgan yangi element davriy jadvalda VI gruppaning asosiy gruppasiga joylashgan poloniyning izotopidir.

2-misol. Radonning yarim yemirilish davri 4 kunga teng. 20 kundan keyin 0,01 g radondan qancha qoladi.
Yechish: Agar yarim yemirilish davri va dastlabki miqdor m₁ berilgan bo’lsa, uning ma’lum bir vaqt oralig’ida еmirilgan keyin qolgan miqdori (m₂)ni quyidagi tenglama yordamida hisoblab topish mumkin.
bunda n-yarim yemirilishlar soni bo’lib ayni misolda 5 ga teng.
; m₁ = 0,01 g;

3-misol. izotopining yarim yemirilish davri 36 oyga teng. Uning yemirilish konstantasi uning atomlari 1 sek ichida umumiy atomlari sonida qancha qismi еmirilganini ko’rsatadi. Shunung uchun har qanday radioaktiv elementning yarim yemirilish davrini sekundlar bilan olish kerak.

formuladan

4-misol. izotopining yemirilish konstantatasi 1,472.10^-27 sek^-1 ga teng. Uning yarim yemirilish davri necha kunga teng?

Yechish:

2,864.10² sek ___________ 1 kun
0,471.10⁷ sek ____________ x kun
Bundan:
kun