КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ РАСПАДА (Бекман И.Н. Ядерная физика лекция 9)
Достоверно установленные к настоящему времени типы распада приведены в Табл.1.
Табл. 1. Типы радиоактивного распада.
| Тип распада | Участвующие частицы | Дочерние нуклиды |
| Распады с испусканием ядер: | ||
| Альфа-распад | Альфа-частица (A =4, Z =2),испущенная из ядра | (A -4, Z -2) |
| Испускание протона | Протон, извлечённый из ядра | (A -1, Z -1) |
| Испускание нейтрона | Нейтрон, извлечённый из ядра | (A -1, Z) |
| Двойная эмиссия протона | Два протона, извлечённые из ядра одновременно | (A -2, Z -2) |
| Спонтанное деление | Ядра распадаются на два или большее число меньших ядер или других частиц | - |
| Кластерный распад | Испускаются ядра специфического типа (A 1, Z 1), меньше исходного ядра,но больше альфа-частицы | (A - A 1, Z - Z 1) + (A 1, Z 1) |
| Различные типы бета-распада | ||
| Бета минус распад β- | Ядро испускает электрон и антинейтрино | (A, Z +1) |
| Испускание позитрона или бета-плюс распад β+ | Ядро испускает позитрон и нейтрино | (A, Z -1) |
| Электронный захват | Ядро захватывает орбитальный электрон и испускает нейтрино. Дочерний нуклид находится в возбуждённом и нестабильном состоянии | (A, Z -1) |
| Двойной бета-распад | Ядро испускает два электрона и два антинейтрино | (A, Z +2) |
| Двойной электронный захват | Ядро захватывает два орбитальных электрона и испускает два нейтрино. Дочерний нуклид остаётся в возбуждённом и нестабильном состоянии | (A, Z -2) |
| Электронный захват с эмиссией позитрона | Ядро поглощает один орбитальный электрон, испуская один позитрон и два нейтрино | (A, Z -2) |
| Двойное испускание позитрона | Ядро испускает два позитрона и два нейтрино | (A, Z -2) |
| Переходы между состояниями некоторых ядер: | ||
| Гамма-распад | Возбуждённое ядро испускает высоко энергетичный фотон (гамма-лучи) | (A, Z) |
| Внутренняя конверсия | Возбуждённое ядро передаёт свою энергию орбитальному электрону и выбивает его из атома | (A, Z) |
Самопроизвольное деление тяжёлых ядер
Деление ядра - процесс расщепления атомного ядра на два (реже три) ядра с близкими массами, называемых
осколками деления. В результате деления могут возникать и другие продукты реакции: лёгкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма-кванты. Деление бывает спонтанным (самопроизвольным) и вынужденным (в результате взаимодействия с другими частицами, прежде всего, с нейтронами). Деление тяжёлых ядер –экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.
Спонтанное деление (f-распад) – самопроизвольный распад тяжёлых ядер на два (редко – три или четыре) осколка – ядра элементов середины Периодической таблицы.
Спонтанное (самопроизвольное) деление – радиоактивный распад, при котором ядро расщепляется без всякого внешнего вмешательства, т.е. без привнесения энергии.
Четвертым видом радиоактивности, открытым в 1940 Г.Н.Флеровым и К.А.Петржаком под
руководством И.В.Курчатова, оказалось самопроизвольное (спонтанное) деление ядер, в процессе которого некоторые достаточно тяжелые ядра распадаются на два осколка с примерно равными массами. Спонтанное (самопроизвольное) деление впервые было обнаружено для природного урана. Ядра урана могут делиться различным образом, давая два осколка (например, 56Ba-36Kr, 54Xe-38Sr и т.п.).
В 1 г естественного урана происходит в среднем одно деление в минуту. Позднее спонтанное деление обнаружили также у 235U, протактиния, тория, но более всего этот тип распада характерен для трансурановых элементов.