Branduolio stabilumas reiškia, kad branduolys savaime nepakeis protonų, neutronų ir pagrindinių savybių skaičiaus. Pagal branduolio stabilumą jis gali būti suskirstytas į du tipus: stabilius branduolius ir nestabilius (arba radioaktyvius) branduolius.
Svarbiausios taisyklės apie stabilumą
- Atominiai branduolys, kurių protonų skaičius yra lygus ir didesnis kaip 84, yra nestabilūs. Tai reiškia, kad elementai po atominio skaičiaus 84 yra visi radioaktyvieji elementai.
- Branduolys su mažiau nei 84 protonų turi net skaičių protonų ir neutronų, ir jo branduolys yra stabilus.
- Atominiai branduolys, kuriuose yra 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 protonų arba neutronų, yra ypač stabilūs. Šie skaičiai vadinami magišku skaičiumi. Tiek protonų skaičius, tiek neutronų skaičius yra magiški skaičiai, vadinami dvigubos magijos skaičių branduoliais.
Neutronų ir protonų santykis
Neutronų skaičiaus ir protonų skaičiaus santykis yra n/p. Kai Z < 20, n/p ≈ 1, ir branduolys stabilus. Didėjant Z (protonų skaičiui), n/p santykis didėja, o didesnis santykis n/p rodo didesnį skilimo rizikos skirtumą.
Branduoliniai skilimai
- Nestabilūs atominiai branduoliai savaime transformuos į kitą branduolį, tuo pačiu spinduliuodami spinduliuotę. Šis pokytis vadinamas radioaktyviuoju skilimu.
- Skilimo metu branduolys skleidžia alfa (α), beta (β) ir gamma (γ) spindulius. Alfa spinduliai yra teigiamai įkrauti helio branduoliai, beta spinduliai - didelės spartos elektronų srautai, o gamma spinduliai - fotonų srautas.
- Beta skilimai būna dviejų tipų: β− ir β+. Beta− skilimas yra neutronų konversija į protonus (išmetamas elektronas ir elektronų antineutrinas). Beta+ skilimas yra protonų virsta neutronais (lieka branduolyje), tuo pačiu metu išleidžiami pozitronas ir neutrinas.
- Gama spinduliai dažnai pasitaiko po alfa arba beta skilimų, kai dukterinis branduolys sužadintas pereina į normalią būseną, išskirdamas gamma fotaonų spindulius.
Grandininės reakcijos ir energija
Grandininė reaksija yra pagrindinis procesas, kai branduoliai skaldosi neutrinųjų ir kitų dalelių įtakoje, didindami skleidžiamų dalelių skaičių. Energijos kiekiai tame procese apibrėžiami taip pat - vieno skilimo metu išskiriama specifinė energija, kuri nusako reakcijos intensyvumą.
Ryšiai ir sutapatinimai
- Izotopas - branduolys, kurio protonų skaičius tas pats, o neutronų skaičius skiriasi.
- Branduolio masės ryšio energija - darbas, kurį reikėtų atlikti, kad suskaldytume branduolį į atskirus nukleonus.
- Ryšio energija vienam nukleonui priklauso nuo nukleonų skaičiaus branduolyje.
- Branduolinės jėgos - jėgos, veikiančios tarp nukleonų, persiduoda per kvantinį lauką.
- Natūralusis radioaktyvumas - izotopų, kurie egzistuoja gamtoje, sakant.
Energetiniai veiksniai ir praktiniai pavyzdžiai
ΔE = 3,2 × 10^−11 J yra energija, išskiriama, kai vienas urano branduolys skyla. Šis santykis iliustruoja, kiek energijos gali būti išlaisvinama skilimo metu ir kaip tai susiję su praktiniais branduolinių reakcijų taikymo pavyzdžiais.
Kosminiai spinduliai - didelės energijos dalelių srautas, krentantis iš kosmoso. Dalis jų būtų H, He ir kitų elementų branduolių dalelės, kurios patenka į Žemės atmosferą ir sukelia antrinius kosminius spindulius, kuriuose sutinkamos visos žinomos dalelės.
Taip pat skaitykite: Socialinio darbo metodai priklausomybėms įveikti
Santrauka ir svarbiausios įžvalgos
- Stabilūs branduoliai dažnai turi nuspėjamą santykį n/p ir tam tikrus magiškojo skaičiaus branduolių skaičius.
- Nestabilūs branduoliai skilimo metu išskiria α, β ir γ spindulius, o β skilimai gali būti β− arba β+.
- Radioaktyvumas apima skilimo greitį ir pusinės trukmės sąvokas, kurios naudojamos įvertinti branduolių stabilumą.
- Grandininės reakcijos ir energetinė dalis rodo praktinį branduolinių procesų panaudojimą energijos gamybai ir kosminių spindulių poveikio supratimui.
Taip pat skaitykite: Kaip atpažinti priklausomybę nuo muzikos
Taip pat skaitykite: Kainų analizė
tags: #branduolio #stabilumo #priklausomybe #nuo #protonu #ir