Изотоп тория претерпевает альфа распад чему равно зарядовое число ядра

Изотоп тория претерпевает альфа распад чему равно зарядовое число ядра

В результате столкновения ядра урана с частицей произошло деление ядра урана, сопровождающееся излучением -квантов в соответствии с уравнением

Ядро урана столкнулось с

4) -частицей

В ходе ядерной реакции выполняется закон сохранения электрического заряда, отсюда находим, что Значит, заряд неизвестной частицы равен нулю. Кроме того выполняется закон сохранения массового числа, то есть суммарного числа протонов и нейтронов. Следовательно, Значит, массовое число неизвестной частицы равно 1. Отсюда заключаем, что уран столкнулся с нейтроном.

Может ли ядро атома одного химического элемента самопроизвольно превратиться в ядро атома другого химического элемента?

1) может любое ядро

2) не может никакое ядро

3) могут только ядра атомов радиоактивных изотопов

4) могут только ядра атомов, стоящие за ураном в таблице Д. И. Менделеева

Ядра атомов радиоактивных изотопов нестабильны, в результате радиоактивного распада изменяется их состав, они самопроизвольно превращаются в ядра атомов других химических элементов.

Ядро изотопа тория претерпевает -распад, затем два электронных -распада и еще один -распад. После этих превращений получится ядро

1) франция

2) радона

3) полония

4) радия

Ядро изотопа тория имеет 90 протонов. При -распаде оно испускает -частицу (ядро атома гелия), имеющую заряд (в единицах заряда протона). Согласно закону сохранения электрического заряда, получившееся ядро имеет на два протона меньше, чем исходный торий. Далее, при -распаде один из нейтронов в ядре превращается в протон, испуская электрон. Поскольку ядро испытало 2 -распада, образовавшееся ядро имеет опять столько же протонов, как и исходный торий. Наконец, после еще одного -распада число протонов вновь уменьшается на два. Таким образом, получившееся ядро имеет 88 протонов, а значит, это радий Данный ответ можно также проверить проследив за изменением массового числа: после -распада после двух -распадов после -распада.

Источник

Изотоп тория претерпевает альфа распад чему равно зарядовое число ядра

Установите соответствие между описанием ядерной реакции и видом радиоактивного распада, происходящего в ходе этой реакции. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Ядро урана превращается в ядро тория с вылетом одной массивной заряженной частицы

Б) Ядро углерода превращается в ядро бора с вылетом одной массивной заряженной частицы и нейтрино

2) Электронный бета-распад

3) Позитронный бета-распад

В реакции А массовое число ядра урана уменьшилось на 4, а зарядовое — на 2, это свидетельствует о том, что ядро атома урана претерпело альфа-распад.

В реакции Б массовое число атома углерода не изменилось, а зарядовое уменьшилось на 1, это свидетельствует о том, что ядро углерода претерпело позитронный бета-распад.

Что представляют собой следующие виды излучения?

1) Поток электронов

2) Электромагнитные волны

3) Ядра атома гелия

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Как показывает опыт, альфа-излучение представляет собой поток относительно тяжелых положительно заряженных частиц — ядер атома гелия (А — 3). Бета-излучение — это поток легких отрицательно заряженных частиц — электронов (Б — 1). Наконец, гамма-излучение — это электромагнитные волны очень больших частот (В — 2).

Установите соответствие между видами радиоактивного распада и уравнениями, описывающими этот процесс. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) электронный бета-распад

1)

2)

3)

4)

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Альфа-распад — это отделение альфа-частицы от исходной частицы. Следовательно, альфа-распад представлен третьим уравнением.

Электронный бета-распад — это отделение электрона от исходной частицы, также испускается электронное антинейтрино последний элемент, впрочем, довольно часто опускают. Таким образом, электронному бета-распаду соответствует второе уравнение.

Заметим, что в первом уравнении заряд частицы равен единице, а не минус единице, то есть эта частица является позитроном. Значит, в первом уравнении представлен позитронный бета-распад.

Установите соответствие между видами радиоактивного распада и уравнениями, описывающими этот процесс. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1)

2)

3)

4)

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Альфа-распад — это отделение альфа-частицы от исходной частицы. Следовательно, альфа-распад представлен четвёртым уравнением.

Бета-распад — это отделение электрона от исходной частицы, также испускается электронное антинейтрино последний элемент, впрочем, довольно часто опускают. Таким образом, бета-распаду соответствует третье уравнение.

В результате серии радиоактивных распадов ядро урана превращается в ядро свинца Какое количество α— и β-распадов оно испытывает при этом?

При альфа-распаде из ядра вылетает ядро гелия с массой 4 и зарядом 2, в результате чего заряд ядра уменьшается на два, а массовое число на четыре единицы. При бета-распаде из нейтрон в ядре распадается на электрон и протон, в результате чего заряд ядра атома увеличивается на единицу, при этом масса ядра не изменяется.

При превращении ядра урана в ядро свинца масса уменьшается на 238 − 206 = 32 а. е.м. Значит, происходит 32 : 4 = 8 альфа-распадов.

За эти 8 альфа-распадов заряд ядра уменьшается на 2 · 8 = 16, а поскольку при превращении ядра урана в ядро свинца масса заряд уменьшается только на 92 − 82 = 10 зарядов электрона, значит, происходит 16 − 10 = 6 бета-распадов.

Ядро атома радия претерпевает бета-распад. Какими станут массовое и зарядовое число образовавшегося ядра? Ответ запишите в виде двух чисел без пробела и запятой.

При бета-распаде вылетает электрон Запишем происходящую реакцию: Исходя из законов сохранения массы и заряда, массовое число останется равным 228, зарядовое число увеличится на 1 и станет равно 89.

Период полураспада некоторого радиоактивного изотопа йода составляет 8 суток. За какое время изначально большое число ядер этого изотопа уменьшится в 16 раз? (Ответ дать в сутках.)

Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина наличного числа радиоактивных атомов.

Согласно закону радиоактивного распада, по истечении времени t от первоначального количества атомов радиоактивного вещества с периодом полураспада T останется примерно атомов.

Следовательно, чтобы концентрация изотопа уменьшилась в 4 раза должно пройти 4 периода полураспада, т. е. 32 дня.

Ядро элемента претерпевает гамма-распад. Как изменятся следующие физические величины: зарядовое число; массовое число у образовавшегося (дочернего) ядра по отношению к исходному?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При гамма-распаде ни массовое, ни зарядовое число не меняются.

Ядро элемента претерпевает альфа-распад. Как изменятся следующие физические величины: зарядовое число; массовое число у образовавшегося (дочернего) ядра по отношению к исходному?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При альфа-распаде ядро атома испускает альфа-частицу (ядро атома ). В результате этого зарядовое число ядра уменьшается на 2, а массовое уменьшается на 4.

Пациенту ввели внутривенно дозу раствора, содержащего изотоп Активность этого раствора распадов в секунду. Период полураспада изотопа равен Через активность крови пациента стала распадов в секунду. Каков объём введённого раствора, если общий объём крови пациента ? Переходом ядер изотопа из крови в другие ткани организма пренебречь.

Обозначим объём введённого раствора Активность всего объёма крови пациента равна активности введённого раствора: а активность крови равна

По закону радиоактивного распада по прошествии времени t число оставшихся ядер равно где — первоначальное число ядер в растворе. По определению, активность радиоактивного вещества есть число распадов радиоактивных ядер за 1 с, то есть активность это производная от числа распавшихся ядер N_p по времени. Тогда активность a радиоактивного вещества равна

Отсюда, объединяя все формулы, находим искомую величину:

Ответ:

Источник

Что такое альфа-распад?

Британский физик Эрнест Резерфорд впервые описал альфа-частицу в 1899 году. Он также различал и называл альфа-и бета-излучение. Однако только в 1928 году Джордж Гамов решил теорию альфа-распада с помощью квантового туннелирования.

В этой обзорной статье мы объяснили, почему происходит альфа-распад, что на самом деле происходит в этом процессе, каковы его первичные источники и имеет ли он какие-либо неблагоприятные последствия. Но давайте начнем с основ.

Что такое альфа-распад?

Поскольку альфа-частица содержит массу в четыре единицы и два положительных заряда, ее выброс из ядра приводит к образованию дочернего ядра с массой на четыре единицы меньше и атомным номером на две единицы меньше (чем у ее родительского ядра).

Уравнение

В ядерной физике формула или уравнение альфа-распада могут быть записаны как:

В ядерном уравнении альфа-частица обычно показывается без учета заряда (однако, она содержит заряд +2e).

Альфа-распад происходит только в тяжелых нуклидах. Теоретические расчеты показывают, что этот тип распада может происходить в ядрах, немного более тяжелых, чем никель (атомное число 28). В реальном мире, однако, он был обнаружен только в нуклидах, значительно более тяжелых, чем никель.

Теллур (атомное число 52) является самым легким элементом, чьи изотопы (от 104 Те до 109 Те), как известно, претерпевают альфа-распад. Однако есть некоторые исключительные случаи, такие как изотоп бериллия ( 8 Be), который распадается на две альфа-частицы.

Примеры

Наиболее популярным примером такого рода ядерной трансмутации является распад урана. Уран-238 (самый распространенный изотоп урана, встречающийся в природе) распадается с образованием тория-234.

Как видите, сумма индексов (масс и атомных номеров) остается одинаковой с каждой стороны уравнения.

Торий также становится радием

Нептуний превращается в протактиний

Платина становится Осмием

Гадолиний становится самарием

Итак, три вещи происходят в альфа-распаде:
1. Тяжелое (родительское) ядро ​​распадается на две части.
2. Альфа-частица выбрасывается в пространство.
3. У оставшегося (дочернего) ядра его массовое число уменьшено на четыре, а его атомное число уменьшено на два.

Почему происходит альфа-распад?

Однако, когда общая разрушительная электромагнитная сила преодолевает ядерную, атомное ядро распадается на две или более частей. Исследования показывают, что ядро, содержащее более 209 нуклонов, настолько велико, что электромагнитное отталкивание между его протонами часто побеждает притягивающую ядерную силу, удерживающую его.

Это происходит потому, что сила ядерной силы быстро падает за пределы одного фемтометра, в то время как электромагнитная сила сохраняет такую ​​же силу на больших расстояниях.

Классическая физика не позволяет альфа-частицам избегать сильных ядерных сил внутри ядра. Квантовая механика, однако, позволяет альфа-частицам убегать через квантовое туннелирование, даже если они не обладают достаточной энергией для преодоления ядерной силы.

Основной источник альфа-распада

Альфа-частицы в основном испускаются более тяжелыми атомами (атомный номер> 106), такими как торий, уран, радий и актиний. Фактически, почти 99 процентов гелия, генерируемого на Земле, происходит от альфа-распада подземных минералов, состоящих из тория или урана.

Некоторые искусственные изотопы испускают альфа-частицы: например, радиоизотопы кюрия, америция и плутония. Они создаются в ядерном реакторе путем поглощения нейтронов различными изотопами урана.

Высокоэнергетические ядра гелия также могут быть искусственно созданы ускорителями частиц, такими как синхротрон и циклотроны. Однако их обычно не называют альфа-частицами.

Это опасно?

Как правило, выброшенные альфа-частицы имеют кинетическую энергию 5 Мегаэлектронвольт, и они движутся со скоростью почти 5 процентов скорости света. Поскольку они несут + 2e электрический заряд и имеют большую массу, они могут легко взаимодействовать с другими атомами и терять свою энергию.

Хотя альфа-распад является сильно ионизирующим излучением частиц, он имеет низкую глубину проникновения. Движение вперед альфа-частиц может быть остановлено куском бумаги, толстым слоем воздуха или внешними слоями кожи человека.

Уровень проникновения альфа, бета и гамма частиц

Они не опасны для жизни, если источник не вдыхается, не проглатывается и не вводится. Если радиоактивное вещество, разлагающее альфа-частицу, попадает в организм, оно может быть в 20 раз опаснее гамма-излучения. Большие дозы могут привести к радиационному отравлению. Полоний-210, сильный альфа-излучатель, играет ключевую роль при раке мочевого пузыря и легких.

Хотя альфа-частицы не могут проникнуть сквозь кожу человека, они могут повредить роговицу. Некоторые альфа-источники также сопровождаются бета-излучающими ядрами, которые, в свою очередь, сопровождаются испусканием гамма-фотонов.

Радон является одним из крупнейших источников дозы облучения населения. При вдыхании некоторые его частицы прикрепляются к внутренней оболочке легкого и в конечном итоге повреждают клетки в ткани легкого.

Применения

Принцип работы детектора дыма

Радиоактивные источники альфа-частиц используются в детекторах дыма. Америций-241, например, выделяет альфа-частицы, которые ионизируют воздух внутри детектора. Когда дым попадает в оборудование, он поглощает излучение, вызывая тревогу.

Альфа-частицы из полония-210 используются для устранения статического электричества из оборудования. Альфа-частицы притягивают свободные электроны, уменьшая потенциал местного статического электричества. Этот метод широко применяется на бумажных фабриках.

Рентгеновская спектроскопия альфа-частиц используется для определения состава пород и грунтов. НАСА использовало этот процесс на Марсовом разведывательном ровере для сбора криволинейных данных, данных о погоде и активности воды на Марсе.

Гранула из 238 PuO 2, используемая в РТГ для космических миссий. Пеллета светится красным цветом из-за тепла, генерируемого альфа-распадом | Изображение предоставлено: Викимедиа

Космические агентства используют радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ) для питания различных космических аппаратов и спутников, включая «Вояджер 1/2» и «Пионер 10/11». Эти генераторы используют плутоний-238 для работы в качестве долговременной батареи. Плутоний-238 испускает альфа-излучение, в результате чего образуется тепло, которое преобразуется в электричество.

В настоящее время ученые работают над тем, чтобы использовать разрушительные источники альфа-излучения для лечения рака. Они пытаются направить небольшое количество альфа-частиц в опухолевые клетки. Поскольку эти частицы имеют небольшую глубину проникновения, они могут остановить рост опухоли или, возможно, уничтожить ее, не затрагивая окружающие здоровые ткани. Этот вид лечения известен как негерметичная лучевая терапия.

Источник