Радиоактивность. Левин М.Н - 9 стр.

                                               9
                             Искусст ве нная рад иоакт ивност ь
      В первы е ис к ус с т в ен н ую радио ак т ив н о с т ь атомны х ядер наблю дали
ф ранцузск и е ф и зи к и супруги И рен и Ф редери к Ж оли о-К ю ри в 1934 году. В
настоящ ее время и звестно более 2000 ради оак ти вны х и зотопов и тольк о ли ш ь
ок оло 300        и з ни х при родного прои сх ождени я, остальны е получены
и ск усственны м путем. Т ак и е и зотопы есть у всех х и ми ческ и х элементов от
водорода до урана. Получены и ск усственны м путем элементы с Z = 43
(тех неци й Т с99)       и Z = 61 (промети й Pm145), к оторы е ранее в при роде не
наблю дали сь. Получены и зотопы трансурановы х элементов (Z > 92). М ежду
естественной и и ск усственной ради оак ти вностью нет при нци пи ального
разли чи я. И зучени е и ск усственной ради оак ти вности при вело к важней ш и м
отк ры ти ям в области превращ ени й ядер и                    струк туры атомного ядра.
И ск усственны е ради оак ти вны е элементы получаю т путем облучени я
стаби льны х и зотопов ней тронами (n), вы сок оэнергети ческ и м (жестк и м) γ-
и злучени ем, бы стры ми заряженны ми части цами : α -части цами , протонами (р),
дей тронами (d) и т.д.
     В результате реак ци й ти па (d,р), (n, р), (n, α ) и т.д. часто образуется
нестаби льны й       н ейт ро н о избы т о чн ы й         и зотоп.    Про т о н о избы т о чн ы е
нестаби льны е и зотопы получаю т обы чно в реак ци ях ти па (p, n), (d, n), (α ,n),
(n,2n) и т.д. Состояни е устой чи вости для первого случая может бы ть
дости гнуто путем замещ ени я ней трона протоном при одновременном
и спуск ани и элек трона и анти ней три но. В о втором случае протон замещ ается
ней троном, а это может и дти ли бо путем и спуск ани я пози трона и ней три но,
ли бо α -части цы , ли бо зах ватом орби тального элек трона и и спуск ани яней три но.
Д ля получени яради оак ти вны х и зотопов часто и спользую тсяней троны , так к ак
дляни х несущ ествует элек тростати ческ и х си л отталк и вани яот ядра. При этом
вероятность зах вата ней тронов ядрами обратно пропорци ональна и х ск орости .
При зах вате ядром теплового ней трона образуется ядро в возбужденном
состояни и . И збы ток энерги и , равны й энерги и связи в ядре (5 – 8 М эВ ),
вы деляется в ви де γ-к вантов. Т ак и е реак ци и носят названи е ради аци онного
зах вата ней трона. О ни могут бы тьпредставлены в ви де:
                                  A    1        A+1
                              ZB + 0n → ZC          * → ZCA+1 + γ,
где ZBA - и сх одное ядро, ZCA+1* и ZCA+1 – ядро продук т в возбужденном и
основном состояни и соответственно.
       В ремя жи зни ядра в возбужденном состояни и обы чно порядк а 10-12с, но
и ногда ядро может оставаться в возбужденном состояни и до ми нут, часов, и
дажелет. Е сли времяжи зни ядра больш е10-9с, то говорят, что ядро нах оди тсяв
мет ас т абильн о м состояни и . Я дра, и мею щ и е оди нак овое чи сло протонов и
ней тронов, но нах одятсяв разны х энергети ческ и х состояни ях (одно и з к оторы х
метастаби льное), назы ваю тсяизо мерами. Ч асто о так и х ядрах говорят, что они
могут сущ ествовать в двух изо мерн ы х с о с т о я н ия х. О бы чно это ядра и мею щ и е
два пери ода полураспада для и спуск аемого и ми β -и злучени я. И з и звестны х
ядер-и зомеров наи больш и й пери одполураспада отмечен у нептуни я –5500
лет.