Алфа распад — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
Autobot (разговор | доприноси)
м Разне исправке
Autobot (разговор | доприноси)
м Робот: обликовање ISBN-а
Ред 9:
Алфа распад се у суштини може сматрати цепањем атомског језгра ([[nuklearna fisija|нуклеарна фисија]]), где се језгро родитељ цепа на два потомка од којих је један хелијум. Алфа распад се одвија помоћу [[тунел ефекат|тунел ефекта]]. За разлику од [[бета распад]]а, алфа распад се одвија под утицајем [[јака интеракција|јаке силе]]. Алфа честице имају кинетичку енергију реда 5 -{MeV}- (тј. ≈0,13% њихове тоталне енергије која износи 110 -{TJ/kg}-) и брзину од 15.000 -{km/s}- (што одговара брзини приближно 0,05[[брзина светлости|c]]). Упркос томе, алфа честице се у ваздуху заустављају на путањи од неколико сантиметара. Због постојања алфа распада, скоро целокупна количина хелијума насталог на Земљи потиче из наслага минерала који садрже уранијум и [[торијум]], а на површину излази као нуспроизвод у производњи природног (земног) гаса. Алфа распад честица је природан вид зрачења честица. Анализа је показала да је α-зрачење састављено од два протона и два неутрона (конфигурација хелијума). α-распад се јавља код елемената великог редног броја (-{z}- > 82). Настаје емисијом α-честица из језгра искључиво тунел ефектом. Енергије алфа честица имају дискретан спектар и тачно одређен спектар вредности енергија. Вредности енергија α-честица су реда величине неколико -{MeV}--а. Приликом емисије α-честице, језгро радиоактивног елемента (родитеља) је трансформисано у језгро другог елемента (потомка) чији је редни број мањи за два, а масени за четири.
 
До распада долази због нестабилности атомског језгра односно неуравнотеженог броја [[протон]]а и [[неутрон]]а у њему. Нека су атомска језгра природно нестабилна и распадају се у дужем или краћем временском интервалу (време полураспада), а нека стабилна атомска језгра могу постати нестабилна након што на њих делују честице велике енергије. Алфа распад се догађа најчешће код масивних језгара која имају превелик однос протона у односу на неутроне. Алфа честица с два протона и два неутрона је врло стабилна конфигурација [[нуклеон]]а. Многа се језгра масивнија од [[Олово|олова]] (> 106 у или више од 106 [[Атомска јединица масе|атомских јединица масе]]) распадају овим распадом. Најмања [[Атомско језгро|атомска језгра]] која могу зрачити алфа-честице је [[телуријум]] ([[Атомски број|З]] = 52), који има атомску масу од 106 до 110. Код алфа распада атомска маса и редни бројеви језгра се мењају, што значи да атомско језгро која се распада и језгро настало тим распадом припадају различитим [[хемијски елемент|хемијским елементима]], те стога, имају различита хемијска својства.<ref name=beiser>{{cite book|title=Concepts of Modern Physics |url=http://phy240.ahepl.org/Concepts_of_Modern_Physics_by_Beiser.pdf |year=2003 |publisher=McGraw-Hill |id=ISBN 978-0-07-244848-21 |chapter=Chapter 12: Nuclear Transformations |pages=432-434 |edition=6th |author=Arthur Beiser}}</ref>
 
Кад је однос неутрона и протона у атомском језгру одређених атома пренизак, они емитирају алфа-честицу како би успоставили равнотежу. На пример: [[полонијум]]-210 има 126 неутрона и 84 протона, што је однос од 1,50 према 1. Након радиоактивног распада емитовањем алфа честице, однос постаје 124 неутрона напрема 82 протона или 1,51 напрема 1. Будући да број протона у језгру одређује елемент, полонијум-210 након емисије алфа честице постаје [[олово]]-206 који је стабилан елемент.<ref>{{cite web|title=Yellowcake|url=https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/yellowcake.html|work=U.S. Nuclear Regulatory Commission|accessdate=12. 4. 2014}}</ref><ref>{{cite web|title=Yellowcake|url=https://www.euronuclear.org/info/encyclopedia/y/yellow-cake.htm|work=European Nuclear Society nuclear glossary|accessdate=10. 7. 2017}}</ref> Атоми који емитују алфа честице углавном су врло велики атоми, тј. имају високе [[атомски број|атомске бројеве]]. Много је природних и вештачких радиоактивних елемената који емитују алфа честице. Природни извори алфа-честица имају атомски број најмање 82, уз неке изузетке. Најважнији алфа емитери су: [[америцијум]]-241 (-{Z}- = 95), [[плутонијум]]-236 (-{Z}- = 94), [[уранијум]]-238 (-{Z}- = 92), [[торијум]]-232 (-{Z}- = 90), [[радијум]]-226 (-{Z}- = 88), [[радон]]-222 (-{Z}- = 86). Алфа емитери су присутни у различитим количинама у готово свим стенама, тлу и води. Након емисије, алфа честице се због велике масе и електричног набоја крећу се релативно споро (отприлике 1/20 брзине светлости) и у ваздуху потроше сву енергију након неколико центиметара и тада вежу слободне електроне и постају [[хелијум]].<ref>[http://eskola.hfd.hr/fiz_sva_stva/nek/fisija.html "4.1 FIZIKA NEK-a - Fisija"], Nuklearna elektrana Krško, e-škola, 2011. (Pristupljeno 09.09.2012.)</ref>
Ред 26:
С обзиром на [[време полураспада]] радиоактивних елемената, утврђено је да нестабилни атоми с кратким животом зраче алфа честице велике енергије, велике брзине и великог домета. Домет алфа честице се креће од 28&nbsp;-{mm}- ([[торијум]]-232, време полураспада 1,39 x 10<суп>10</суп> [[година]]) до 86&nbsp;-{mm}- ([[полонијум]]-212, време полураспада 3 x 10<sup>−7</sup> [[секунда|секунди]]). Ни све алфа честице једног истог радиоактивног елемента немају исти домет. Генерално, од укупног броја алфа честица, највећи њихов део има исти домет, а мањи део има више снопова различитог домета. То значи, да се алфа честице, које емитује један исти извор, могу састојати из више група различитих брзина, односно енергија. Углавном се појављује [[Спектар (физика)|спектар]] алфа честица, састављен од две или више одвојених енергетских група.
 
Иако алфа честице имају велику масу и енергију, ипак су њихови домети кратки, јер их [[хемијска материја|хемијске материје]] кроз које пролазе заустављају. Ово заустављање настаје због међуделовања позитивно набијених алфа честица и негативних [[електрон]]а из материја кроз које пролазе. При томе, електрони могу бити избачени из атома те материје, а потребну енергију даје алфа честица. Смањењем енергије алфа честице смањује се и њена брзина, а то омогућава да се електрони с њима састављају, па се тако добијају атоми [[хелијум]]а, који су електрично неутрални. Ипак, при томе кретању настаје врло јака [[јонизација]].<ref>{{cite book|url=http://www.skripta.info/danilo-feretic-uvod-u-nuklearnu-energetiku-pdf-download/ |title= Uvod u nuklearnu energetiku |author= Danilo Feretić |year=2011|publisher= Školska knjiga |id=ISBN 9530316933978-9530316935}}</ref>
 
==== Јонизацијско зрачење ====