Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Podstawychemii
Rozpadypromieniotwórcze
Jądraatomoweszukająrównowagi
Abyzmaksymalizowaćswojąenergięwiązania,jądra
atomowepróbująosiągnąćwyważonystosunekproto-
nówdoneutronóworazśredniąliczbęłącznąnukle-
onów(protonówineutronów).Mogątoosiągnąćna
wielesposobów
,począwszyodfuzjijąderwewnętrzu
gwiazd,askończywszynazjawiskuznanymnamjako
rozpadpromieniotwórczy
.
wprotonylubnaodwrót,abywtensposóbosiągnąć
korzystniejszystosunekprotonówdoneutronów
.
Prototyprozpadubetaminusmożnaznaleźćwśród
wolnychneutronów
.Wolnyneutronoczasiepoło-
wicznegorozpaduwynoszącymokołodziesięciumi-
nutrozpadasięnaproton,elektronitzw
.antyneutri-
noelektronowe,wyzwalającenergię.Niejestteżtak,
Bardzociężkiejądraatomowechętniepozbywająsię
żeelektronczyantyneutrinoistniałyjużwewnętrzu
nukleonów
,ponieważwówczaswzrastaenergiawią-
neutronu–onewówczasdopieropowstają!
zaniapozostałychnukleonówwjądrze.Mogłybyone
zatoodpychaćpojedynczeprotonyineutrony
,jed-
Procestenjestmożliwyzenergetycznegopunktuwi-
nakjesttoenergetycznieniekorzystneiudajesięto
dzeniatylkodlatego,żemasaneutronujestook.0,14%
tylkotymjądrom,któremająekstremalnąnadwyżkę
większaniżmasaprotonu–odpowiadato2,5ma-
protonówineutronów
.Owielekorzystniejjestod
somelektronu.Podczasrozpadunaproton,elektron
razuodepchnąćcałąpaczkęnukleonówmającąjak
iniemalżeniemającemasyantyneutrino,pozostaje
największąenergięwiązania.Takąpaczkąjestjądro
ok.1,5maselektronu,którezgodniezestworzonym
helu-4,zwanerównieżcząstkąalfaiskładającesię
przezEinsteinawzoremE=m⋅c2mogąprzekształ-
zdwóchprotonówidwóchneutronów
.Związany
cićsięwenergię.Masaniejestbowiemniczyminnym
ztymprocesrozpadupromieniotwórczegonazywa
jakuwięzionąenergią.Każdeuwolnienieenergiijest
sięodpowiedniorozpademalfa.Jeślitakapaczkajest
związanezestratąmasy
,akażdeprzyjęcieenergii–
większa,mówimyorozszczepieniujądraatomowego.
zprzyrostemmasy
.Naprzykładpodczastworzeniają-
drahelu-4jakoenergiauwalnianejest0,8%całkowitej
Drugimważnymprocesemrozpadujestrozpadbeta.
masy–jesttorównieżnazywaneubytkiemmasy
.Zasa-
Zajegopomocąjądromożeprzemieniaćneutrony
dataobowiązujenietylkowfzycejądrowej,lecztakże
α
α
rozpadalfa
rozpadbetaminus
n
β-
ν
p
e
e
γ
rozpadgamma
B.Bahr,J.Resag,K.RiebeFaszinierendePhysik:EinbebilderterStreifzugvomUniversumbisindieWeltderElementarteilchenSpringer
Spektrum2013