ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಂಶಗಳು. ಬೀಟಾ ಕಣಗಳ ನುಗ್ಗುವ ಶಕ್ತಿ

2.3 ಮಾದರಿಗಳುα - ಮತ್ತುβ - ಕೊಳೆತ

ಚಟುವಟಿಕೆಎನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಮೂಲದಲ್ಲಿ, 1 ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಕೊಳೆತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಚಟುವಟಿಕೆ ಘಟಕ — ಬೆಕ್ವೆರೆಲ್ (Bq): 1Bq - ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ನ ಚಟುವಟಿಕೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕೊಳೆತ ಘಟನೆಯು 1 ಸೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.ಚಟುವಟಿಕೆಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲದ ಘಟಕವಿಕಿರಣಶೀಲ ಮೂಲದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ -ಕ್ಯೂರಿ (ಕು): 1 ಕು=3.7·1010 Bk.

ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತ. ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ Z ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು N ಮತ್ತೊಂದು (ಮಗಳು) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ Z – 2 ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು N – 2 ಆಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಆಲ್ಫಾ ಕಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್. ಅಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ರೇಡಿಯಂನ α- ಕೊಳೆತ:

ರೇಡಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ ಭಾರೀ ಅಂಶಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಚದುರಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದರು. ರೇಡಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ α-ಕಣಗಳ ವೇಗ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪಥದ ವಕ್ರತೆಯಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರಿಸುಮಾರು 1.5 10 ಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.7 m/s, ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 7.5 10 ಆಗಿದೆ–13 ಜೆ (ಅಂದಾಜು 4.8 MeV). ತಾಯಿ ಮತ್ತು ಮಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ತಿಳಿದಿರುವ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಂದ ಈ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ α-ಕಣದ ವೇಗವು ಅಗಾಧವಾಗಿದ್ದರೂ, ಇದು ಇನ್ನೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ ಕೇವಲ 5% ಆಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ, ನೀವು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಸ್ತುವು ಹಲವಾರು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆ ತೋರಿಸಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಂತೆ ವಿವಿಧ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರಬಹುದು ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ α ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಈ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳಬಹುದು. ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ನಂತರದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, γ-ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳ ಎರಡು ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ α- ಕಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ರೇಡಿಯಂನ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 2.4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ α- ಕೊಳೆತವು ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ γ- ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಗುಂಪುಗಳು, ಅಂದರೆ, ಒಂದು α ಕಣವನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ರಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ತಾಯಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ α ಕಣಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಾವಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ α ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಈ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 2.5). ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಸುರಂಗ ಪರಿಣಾಮ ಎಂಬ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಪ್ರಕಾರ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋಗುವ ಕಣದ ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಸುರಂಗದ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವನೀಯವಾಗಿದೆ.

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತ. ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ (§ 1.2 ನೋಡಿ); ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಳಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಸುಮಾರು 15 ನಿಮಿಷಗಳು. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕ್ಷೀಣಿಸಿದಾಗಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಸ್ಪಷ್ಟ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಮಾಪನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. 1931 ರಲ್ಲಿ, ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಪೌಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಶೂನ್ಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ಕಣವು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಲಹೆ ನೀಡಿದರು. ಹೊಸ ಕಣವನ್ನು ಹೆಸರಿಸಲಾಗಿದೆನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ(ಸಣ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್). ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊದ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಈ ಕಣವು ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಯಾನೀಕರಣದ ಘಟನೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು 500 ಕಿ.ಮೀ. ಈ ಕಣವನ್ನು 1953 ರಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿವೆ ಎಂದು ಈಗ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಕಣವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ. ಇದನ್ನು ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಆದ್ದರಿಂದ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ

β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ "ಪೋಷಕರ ಮನೆ" (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್) ನಿಂದ ಅಗಾಧ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಿಂದ ಶೇಕಡಾ ಒಂದು ಭಾಗದಿಂದ ಮಾತ್ರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಮತ್ತು ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನಡುವಿನ β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, β-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಬಹುದು.

β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಖ್ಯೆ Z ಒಂದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅಂಶದ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ, ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಅದರ ಸರಣಿ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಮೂಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸರಣಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ. β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಥೋರಿಯಂ ಐಸೊಟೋನ್‌ನ ರೂಪಾಂತರಯುರೇನಿಯಂನ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ಗೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ β ಕೊಳೆತದ ಜೊತೆಗೆ, ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ β ಕೊಳೆತ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು+ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವ ಕೊಳೆತಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು. ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಕಣದ ಅವಳಿಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಚಿಹ್ನೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು 1928 ರಲ್ಲಿ ಮಹೋನ್ನತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ P. ಡಿರಾಕ್ ಊಹಿಸಿದರು. ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಕೆಳಗಿನ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ:

ಗಾಮಾ ಕೊಳೆತ. α- ಮತ್ತು β- ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ γ- ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. α- ಮತ್ತು β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೆಲವು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವತಃ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ γ ಕ್ವಾಂಟಾದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಅದರ ಶಕ್ತಿಯು ಹಲವಾರು MeV ಅನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು.

1.3. ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಗಾಮಾ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗಳು

ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಕೊಳೆತವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ

IN ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ (1.13), X ಅಕ್ಷರವು ಕೊಳೆಯುತ್ತಿರುವ (ತಾಯಿ) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Y ಅಕ್ಷರವು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ (ಮಗಳು) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ರೇಖಾಚಿತ್ರದಿಂದ (1.13) ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ ಎರಡು ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ ಮೂಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಿಂತ ನಾಲ್ಕು ಘಟಕಗಳು ಕಡಿಮೆ.

ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು ಎರಡು-

ಮೂಲ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಮೂಲಕ: ಪ್ರಯಾಣದ ಉದ್ದ (ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ 9 ಸೆಂ.ಮೀ.ವರೆಗೆ, ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ 10-3 ಸೆಂ.ಮೀ ವರೆಗೆ) ಮತ್ತು 2...9 MeV ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ.

Am>200 ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಖ್ಯೆ Z>82 ಹೊಂದಿರುವ ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಒಳಗೆ, ಎರಡು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣಗಳ ರಚನೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ಈ ಗುಂಪಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳ ಶುದ್ಧತ್ವದಿಂದ ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳಲ್ಲ.

IN ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಸ್ತುವು ಹಲವಾರು ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿಗಳ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು, ಅಂದರೆ. ಗುಂಪುಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ವಿವಿಧ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಉದ್ಭವಿಸಬಹುದು ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಒಳಗೆ ಇರುತ್ತದೆ

ವ್ಯವಹಾರಗಳು 10 - 8 ರಿಂದ 10 - 15 ಸೆ. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನೆಲಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಹಿಂದಿನ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಅನುಗುಣವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಮಾ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಚೋದಿತ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಯಾವುದೇ ಕಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸಬಹುದು: ಪ್ರೋಟಾನ್, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಥವಾ ಆಲ್ಫಾ ಕಣ. ಇದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸುತ್ತಲಿನ ಒಳ ಪದರದಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಕೆ-ಲೇಯರ್‌ನ ಹತ್ತಿರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಗಾಮಾ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಇಲ್ಲದೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಂತರಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುವಿನ ಒಳ ಪದರಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಕ್ಸ್-ಕಿರಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ (ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಎಕ್ಸ್-ಕಿರಣಗಳು). ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಸುಮಾರು 25 ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 100 ಕೃತಕ ಆಲ್ಫಾ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತವು ಮೂರು ವಿಧದ ಪರಮಾಣು ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ (β-)

ಮತ್ತು ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ (β+) ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್ ಅಥವಾ ಕೆ-ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್. ಮೊದಲ ಎರಡು ವಿಧದ ರೂಪಾಂತರಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ (β− ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ) ಅಥವಾ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ (β+ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ) ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್-

ಟ್ರಾನ್ (ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್) ಮತ್ತು ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ (ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ) ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ವಿಧದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ ಅನ್ನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ - ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿ ಅಥವಾ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಫಲಿತಾಂಶವು β- ಕೊಳೆತವಾಗಿದೆ, ಇವುಗಳ ಯೋಜನೆಗಳು ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ:

ಇಲ್ಲಿ - 1 e0 ಮತ್ತು + 1 e0 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಪದನಾಮವಾಗಿದೆ,

0 ν0 ಮತ್ತು 0 ~ ν0 - ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಪದನಾಮ.

ಋಣಾತ್ಮಕ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ರೇಡಿಯೊನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ನ ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಒಂದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಅದು ಒಂದರಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕೊಳೆತ (β - ಕೊಳೆತ) ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ರೇಡಿಯೊನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳಿಂದ ಅನುಭವಿಸಬಹುದು. ಈ ರೀತಿಯ ಕೊಳೆತವು ಚೆರ್ನೋಬಿಲ್ ಅಪಘಾತದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಅಗಾಧ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಿಸರೀಯವಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಅಪಾಯಕಾರಿ ರೇಡಿಯೊನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ

134 55 Cs, 137 55 Cs, 90 38 Sr, 131 53 I, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆತ (β + - ಕೊಳೆತ) ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಕೃತಕ ರೇಡಿಯೊನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ.

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಎರಡು ಕಣಗಳು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆ

ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವು (ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್‌ಗಳು) ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯದವರೆಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಇಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಬೀಟಾ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ನ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಬೀಟಾ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ, Emax ಮೌಲ್ಯವು 15 keV ನಿಂದ 15 MeV ವರೆಗಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಬೀಟಾ ಕಣದ ಮಾರ್ಗದ ಉದ್ದವು 20 ಮೀ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ 1.5 ಸೆಂ.ಮೀ.

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಯ ಕಾರಣವು ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ: ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನೆಲದ (ಸ್ಥಿರ) ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿಯೂ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಗಾಮಾ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

1 p 1+ - 1 e 0 → 0 n 1+ 0 ν 0 .

ಈ ರೂಪಾಂತರದೊಂದಿಗೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು (ಪರಮಾಣುವಿನ ಕೆ-ಪದರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್) ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು "ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ". ಇಲ್ಲಿಂದ "ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್" ಎಂಬ ಪದವು ಬರುತ್ತದೆ. ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ

ಈ ರೀತಿಯ β- ಕೊಳೆತವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಒಂದು ಕಣದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ - ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತೋರುತ್ತಿದೆ

Am Z X+ - 1 e0 → Am Z - 1 Y+ 0 ν 0 . (1.16)

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್, β± ಕ್ಷಯಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಯಾವಾಗಲೂ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ-

ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಕ್ಷ-ಕಿರಣ ವಿಕಿರಣ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಿದಾಗ ಎರಡನೆಯದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೆ-ಪದರ. X- ಕಿರಣಗಳ ತರಂಗಾಂತರವು 10 - 7 ರಿಂದ 10 - 11 m ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ

ಚಾರ್ಜ್ ಒಂದರಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೀಟಾ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿ

10 − 2 ಸೆ ನಿಂದ 2 1015 ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಸಮಯದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ.

ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಸುಮಾರು 900 ಬೀಟಾ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ಕೇವಲ 20 ನೈಸರ್ಗಿಕ, ಉಳಿದವು ಕೃತಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಈ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಬಹುಪಾಲು ಅನುಭವ

β- ಕೊಳೆತ, ಅಂದರೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ.

ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆತವು ಗಾಮಾ ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಶಾರ್ಟ್-ವೇವ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಿಕಿರಣವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸ್ವತಂತ್ರ ರೀತಿಯ ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯಲ್ಲ. ಉತ್ತೇಜಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದ ನೆಲಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ತರಂಗಾಂತರವು 0.2 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ.

ಗಾಮಾ ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವತಂತ್ರ ರೀತಿಯ ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ Z ಮತ್ತು Am ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ನಿಯಂತ್ರಣ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು:

1. ಮೆಂಡಲೀವ್ ಅವರ ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಅರ್ಥವೇನು?

2. "ಐಸೋಟೋಪ್ಗಳು" ಮತ್ತು "ಐಸೋಬಾರ್ಗಳು" ಪರಿಕಲ್ಪನೆ. ಈ ಪದಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?

3. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಬಲಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳು.

4. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅದರ ಘಟಕ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕಿಂತ ಏಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ?

5. ಯಾವ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ?

6. ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಯಾವುದು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ?

7. ವಸ್ತುವಿನ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿ.

8. ವಾಲ್ಯೂಮೆಟ್ರಿಕ್, ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಟುವಟಿಕೆಗಾಗಿ ಮಾಪನದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಿ.

9. ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದ ವಿಕಿರಣದ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು.

ಸ್ಲೈಡ್ 11

ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ನೆಲದ (ಉತ್ಸಾಹವಿಲ್ಲದ) ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಿಂದ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳ (ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು) ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ.

ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಮುಖ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಟಿ 1/2, ಚಲನ ಶಕ್ತಿ ಟಿ αಮತ್ತು ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಮೈಲೇಜ್ ಆರ್ αವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ α-ಕಣಗಳು.

ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಮೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

1. ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸುಮಾರು 300 α- ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ

2. α-ಸಕ್ರಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ

10 17 ವರ್ಷ ()

ಮತ್ತು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಗೀಗರ್-ನೆಟ್ಟಲ್ ಕಾನೂನು

. (1.32)

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, Z=84 ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಿಗೆ ಎ= 128.8 ಮತ್ತು ಬಿ = - 50,15, ಟಿ α- α-ಕಣದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ ಮೆವಿ

3. ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ α-ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಒಳಗೆ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ

(ಮೆವಿ)

T α ನಿಮಿಷ = 1.83 ಮೆವಿ (), ಟಿα ಗರಿಷ್ಠ = 11.65 ಮೆವಿ(ಐಸೋಮರ್

4. ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ α-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ. ಚಿತ್ರ 1.5 ರಲ್ಲಿ. ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. α ಕಣಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹಲವಾರು ಮೊನೊಎನರ್ಜೆಟಿಕ್ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

6.ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ α-ಕಣಗಳ ಮೈಲೇಜ್

R α (cm) = 0.31 T α 3/2 ಮೆವಿನಲ್ಲಿ (4< ಟಿ α <7 ಮೆವಿ) (1.33)

7. α- ಕೊಳೆತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ಯೋಜನೆ

ತಾಯಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎಲ್ಲಿದೆ, ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿದೆ

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ α ಕಣದ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು α ಕೊಳೆತ ಸಂಭವಿಸಲು ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರಬೇಕು.

E St α =<0 (1.34)

α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿ ಇα α ಕಣದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಟಿα ಮತ್ತು ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ T i ನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ

E α =| E St α | = T α +T i (1.35)

α ಕಣದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು α ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ 98% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ವಿಧಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಬೀಟಾ ಕ್ಷಯ ಸ್ಲೈಡ್ 12

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ (ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್) ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಐಸೊಬಾರ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಸುಮಾರು 900 ಬೀಟಾ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ β - ಕೊಳೆತದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆತ , T 1/2 =10.7 ನಿಮಿಷ;

ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಕೊಳೆತ , T 1/2 = 12 ವರ್ಷಗಳು .

ನಲ್ಲಿ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ β+ ಕೊಳೆತನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ (ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್) ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ

ಯಾವಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಇ-ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ತನ್ನದೇ ಆದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್‌ನಿಂದ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆ-ಶೆಲ್) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ.

β - ಕೊಳೆತ ಶಕ್ತಿಯು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ

()0,02 ಮೆವಿ < Е β < 13,4 ಮೆವಿ ().

ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ β-ಕಣಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ನಿರಂತರಶೂನ್ಯದಿಂದ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಸೂತ್ರಗಳು ಬೀಟಾ ಕ್ಷಯಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ:

, (1.42)

, (1.43)

. (1.44)

ತಾಯಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಲ್ಲಿದೆ, ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ. ಮೀ ಇ- ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ.

ಅರ್ಧ ಜೀವನ ಟಿ 1/2ಸಂಭವನೀಯತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತ ಸಂಬಂಧ

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ( ~ E β 5 ಗಂಟೆಗೆ E β >> ಮೀ ಸಿ 2) ಆದ್ದರಿಂದ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿ ಟಿ 1/2ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ

10 -2 ಸೆ< ಟಿ 1/2< 2 10 15 лет

ಮೂಲಭೂತ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ದುರ್ಬಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕುಟುಂಬಗಳು (ಸರಣಿ) ಸ್ಲೈಡ್ 13

α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಳಾಂತರದ ನಿಯಮಗಳು ( A→A – 4 ; Z→Z- 2) β- ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ( A→A; Z→Z+1).ಮಾಸ್ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಎα- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದು 4 ಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ನಂತರ ವಿವಿಧ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕುಟುಂಬಗಳ ಸದಸ್ಯರು ಪರಸ್ಪರ "ಗೊಂದಲಕ್ಕೊಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ". ಅವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಸರಣಿಗಳನ್ನು (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸರಪಳಿಗಳು) ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಅದು ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕುಟುಂಬದ ಸದಸ್ಯರ ಸಾಮೂಹಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ

ಥೋರಿಯಂ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ a=0, ಎ=1 ನೆಪ್ಟೂನಿಯಾ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ, ಎ=2 ಯುರೇನಿಯಂ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ, ಎ=3 ಆಕ್ಟಿನೊರೇನಿಯಮ್ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ. ಎನ್- ಒಂದು ಪೂರ್ಣಾಂಕ. ಟೇಬಲ್ ನೋಡಿ 1.2

ಕೋಷ್ಟಕ 1.2

ಭೂಮಿಯ ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ (4.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳು) ಕುಟುಂಬಗಳ ಪೂರ್ವಜರ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಹೋಲಿಕೆಯಿಂದ, ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಥೋರಿಯಂ -232 ಅನ್ನು ಭೂಮಿಯ ವಸ್ತುವಾದ ಯುರೇನಿಯಂ -238 ನಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಅರ್ಧದಷ್ಟು, ಯುರೇನಿಯಂ-235 ಬಹುಪಾಲು, ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ನೆಪ್ಚೂನಿಯಂ-237 .

ತಿಳಿದಿರುವ α- ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಐಸೊಟೋಪ್ 182 W ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ T 1/2 > 8.3·10 18 ವರ್ಷಗಳು, ಮತ್ತು ಪ್ರೊಟಾಕ್ಟಿನಿಯಮ್ ಐಸೊಟೋಪ್ 219 Pa T 1/2 = 5.3·10 -8 s ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.1. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶದ α-ಕಣದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶದ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಅವಲಂಬನೆ. ಡ್ಯಾಶ್ ಮಾಡಿದ ರೇಖೆಯು ಗೀಗರ್-ನಟಾಲ್ ಕಾನೂನು.

ಸಮ-ಸಮ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಗೆ, α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿ Q α ಮೇಲೆ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಅವಲಂಬನೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಗೀಗರ್-ನೆಟ್ಟಲ್ ಕಾನೂನು

ಅಲ್ಲಿ Z ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿದೆ, ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು T 1/2 ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು α-ಕಣ E α ಯ ಶಕ್ತಿಯು MeV ನಲ್ಲಿದೆ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 2.1 α- ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಸಮ-ಸಮ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (Z 74 ರಿಂದ 106 ರವರೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳ ವಿವರಣೆ (2.3).
ಬೆಸ-ಸಮ, ಸಮ-ಬೆಸ ಮತ್ತು ಬೆಸ-ಬೆಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಅವಲಂಬನೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿ
Q α ನ ಲಾಗ್ T 1/2 ಅನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದೇ Z ಮತ್ತು Q α ಹೊಂದಿರುವ ಸಮ-ಸಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು 2-100 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.
α ಕೊಳೆತ ಸಂಭವಿಸಲು, ಆರಂಭಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ M(A,Z) ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ M(A-4, Z-2) ಮತ್ತು α ಕಣದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು. M α:

ಅಲ್ಲಿ Q α = c 2 α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.
M α ರಿಂದ<< M(A-4, Z-2), α- ಕೊಳೆತ ಶಕ್ತಿಯ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗವನ್ನು α ಮೂಲಕ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ‑ ಕಣ ಮತ್ತು ಕೇವಲ ≈ 2% - ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (A-4, Z-2).
ಅನೇಕ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶಗಳ α-ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ರೋಹಿತವು ಹಲವಾರು ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (α-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ). α ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಗೋಚರಿಸುವಿಕೆಯ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಆರಂಭಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (A,Z) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (A-4, Z-2) ನ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕೊಳೆಯುವುದು. ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸ್ವರೂಪದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು
ಕೋರ್ಗಳು (A-4, Z-2).
α- ಕೊಳೆತವು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಿರುವ A ಮತ್ತು Z ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A ಮೇಲೆ α- ಕೊಳೆತ ಶಕ್ತಿ Q α ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.2
ಚಿತ್ರದಿಂದ. 2.2 A ≈ 140 ರಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ α ಕೊಳೆತವು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. A = 140-150 ಮತ್ತು A ≈ 210 ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, Q α ನ ಮೌಲ್ಯವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಶೆಲ್ ರಚನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಗರಿಷ್ಠತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. A = 140-150 ನಲ್ಲಿನ ಗರಿಷ್ಠವು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ N = A – Z = 82 ನೊಂದಿಗೆ ತುಂಬುವುದರೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು A ≈ 210 ನಲ್ಲಿನ ಗರಿಷ್ಠವು Z ನಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಭರ್ತಿ ಮಾಡುವುದರೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. = 82. ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಶೆಲ್ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ α-ಸಕ್ರಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಮೊದಲ (ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ) ಪ್ರದೇಶವು N = 82 ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭಾರೀ α- ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ Z = 82 ರಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತವೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.2 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A ಮೇಲೆ α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅವಲಂಬನೆ.

ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ವಿಶಾಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು, ಹಾಗೆಯೇ ಅನೇಕ α- ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಈ ಅವಧಿಗಳ ದೊಡ್ಡ ಮೌಲ್ಯಗಳು, ಇದು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ, α ಕಣವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು "ತಕ್ಷಣ" ಬಿಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅನುಕೂಲಕರ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಬಿಡಲು, α-ಕಣವು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಬೇಕು - ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರದೇಶ, α-ಕಣ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣೆಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ಗಳು. ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅಂತಹ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ - α ‑ ಕಣವು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುವ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು "ಸುರಂಗ ಪರಿಣಾಮ" ಅಥವಾ "ಸುರಂಗ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಅಗಲವು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಸುರಂಗ ಮಾರ್ಗದ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ದೀರ್ಘವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅರ್ಧ-ಜೀವನದ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿ
α-ಎಮಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು α-ಕಣಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗಳ ಎತ್ತರದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ತಡೆಗೋಡೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಪರಮಾಣು ಹಿಂದೆ ಬಿಡುತ್ತದೆ
ಸಮಯ ≈ 10 -21 - 10 -23 ಸೆ.
α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸರಳ ಮಾದರಿಯನ್ನು 1928 ರಲ್ಲಿ ಜಿ. ಗ್ಯಾಮೋ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಜಿ. ಗರ್ನಿ ಮತ್ತು ಇ. ಕಾಂಡೋನ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, α ಕಣವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವಾಗ, ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಅವರ ಕ್ರಿಯೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ R ನ ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು. ಪರಮಾಣು ವಿಭವದ ಆಳವು V 0 ಆಗಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಹೊರಗೆ r > R ನಲ್ಲಿ ವಿಭವವು ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ವಿಭವವಾಗಿದೆ

V(r) = 2Ze 2 /r.

ಅಕ್ಕಿ. 2.3 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ N ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ α-ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು E α
ಮೂಲ ಕರ್ನಲ್ನಲ್ಲಿ. ರೇಖೆಗಳು ಒಂದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶದ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತವೆ.

ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಕ ವಿಭವ ಮತ್ತು ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸಂಯೋಜಿತ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಳೀಕೃತ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 2.4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಬಿಡಲು, ಶಕ್ತಿಯ E α ಹೊಂದಿರುವ α ಕಣವು R ನಿಂದ R c ವರೆಗಿನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಬೇಕು. α ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ α ಕಣದ ಸಂಭವನೀಯತೆ D ಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಮಾದರಿಯ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ, ಸಂಭವನೀಯತೆ α ನ ಬಲವಾದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ‑ α-ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಕೊಳೆತ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.4 α ಕಣದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ. ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ.

ಕೊಳೆಯುವ ಸ್ಥಿರ λ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಮೂಲಕ α-ಕಣದ ಅಂಗೀಕಾರದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಗುಣಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ α-ಕಣವು ರೂಪುಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಭವನೀಯತೆ w α, ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಇದು ಕೋರ್ ಬೌಂಡರಿಯಲ್ಲಿರುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯ ಮೂಲಕ. R ತ್ರಿಜ್ಯದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ವೇಗ v ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಸರಾಸರಿ ≈ v/2R ಬಾರಿ ಗಡಿಯನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕೊಳೆಯುವ ಸ್ಥಿರ λ ನಾವು ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ

(2.6)

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿನ α ಕಣದ ವೇಗವನ್ನು ಅದರ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ E α + V 0 ಅಣು ವಿಭವದ ಬಾವಿಯೊಳಗೆ ಆಧರಿಸಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು v ≈ (0.1-0.2) s ನೀಡುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಲ್ಫಾ ಕಣವಿದ್ದರೆ, ಅದು ತಡೆಗೋಡೆ D ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಎಂದು ಈಗಾಗಲೇ ಇದರಿಂದ ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ.<10 -14 (для самых короткоживущих относительно α‑распада тяжелых ядер).
ಪೂರ್ವ-ಘಾತೀಯ ಅಂಶದ ಅಂದಾಜಿನ ಒರಟುತನವು ತುಂಬಾ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಘಾತಾಂಕಕ್ಕಿಂತ ಹೋಲಿಸಲಾಗದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಸೂತ್ರದಿಂದ (2.6) ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ R ನ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಮೇಲೆ ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ R ತ್ರಿಜ್ಯವು ಪೂರ್ವ-ಘಾತೀಯ ಅಂಶದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಘಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಏಕೀಕರಣದ ಮಿತಿಯಾಗಿ ಸೇರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, α- ಕೊಳೆತ ಡೇಟಾದಿಂದ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ತ್ರಿಜ್ಯಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ 20-30% ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ವೇಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ವಿತರಣೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು α- ಕೊಳೆತದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು α-ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳು ನಿಲ್ಲುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯ.
ಘಾತದಲ್ಲಿ (2.6) ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್‌ನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಬಲವಾದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯು ಘಾತದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಬಹಳ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ α ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ. ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ, 9 MeV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ α-ಕಣಗಳು ಬಹುತೇಕ ತಕ್ಷಣವೇ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು 4 MeV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ವಾಸಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು α- ಕೊಳೆತವನ್ನು ಸಹ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ α- ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ತ್ರಿಜ್ಯ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಎರಡೂ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 2.5 ಸಮೂಹ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ A = 156-185 ರ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A ಮೇಲೆ Hf ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳ (Z = 72) α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೋಷ್ಟಕ 2.1 156-185 Hf ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಗಳು, ಅರ್ಧ-ಜೀವನ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ಕೊಳೆಯುವ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮೂಹ ಸಂಖ್ಯೆ A ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯು ಹೇಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 2.1). 174 Hf ಐಸೊಟೋಪ್, ಸ್ಥಿರವಾದ ಐಸೊಟೋಪ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ (ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಇದು 0.16%), ಆದಾಗ್ಯೂ α-ಕಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ T 1/2 = 2·10 15 ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.5 Hf ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ α-ಕ್ಷಯ ಶಕ್ತಿಯ Q α ಅವಲಂಬನೆ (Z = 72)
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A ನಿಂದ.

ಕೋಷ್ಟಕ 2.1

α-ಕ್ಷಯ ಶಕ್ತಿಯ ಅವಲಂಬನೆ Q α, ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತ T 1/2,
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ H f ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ (Z = 72) ವಿಭಿನ್ನ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಎ

A = 176-180 ಹೊಂದಿರುವ Hf ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ α ಕೊಳೆತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, α- ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿ ~1.3–2.2 MeV ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಶೂನ್ಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಈ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ α- ಕೊಳೆತವು ಪತ್ತೆಯಾಗಿಲ್ಲ. A > 180 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, β - ಕೊಳೆತವು ಪ್ರಬಲವಾದ ಕೊಳೆಯುವ ಚಾನಲ್ ಆಗುತ್ತದೆ.
ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, α-ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯ ಬಲವಾದ ಅವಲಂಬನೆಯು ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಉತ್ಸುಕ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಉತ್ಸುಕವಾದಾಗ, α-ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಚೋದಕ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಉತ್ಸುಕ ಮಟ್ಟಗಳಾಗಿ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ α ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ರಚನೆಯ ನೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
α ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಮೂಲಕ α ಕಣಗಳ ಅಂಗೀಕಾರವಾಗಿದೆ. ಇತರ ಅಂಶಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅವರು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಸ್ಪಿನ್ J i ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (A,Z) ನಿಂದ α ಕಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಸೀಮಿತ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ
(A-4, Z-2) J f ಸ್ಪಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ನಂತರ α-ಕಣವು ಸಂಬಂಧದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಒಟ್ಟು ಆವೇಗ J ಅನ್ನು ಒಯ್ಯಬೇಕು.

α-ಕಣವು ಶೂನ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಒಟ್ಟು ಕೋನೀಯ ಆವೇಗವು α-ಕಣದಿಂದ ಒಯ್ಯಲ್ಪಟ್ಟ ಕಕ್ಷೀಯ ಕೋನೀಯ ಆವೇಗ l ನೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಶಕ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಆಕಾರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಶಕ್ತಿಯು ಕೂಲಂಬ್ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ದೂರದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (1/r 2 ನಂತೆ, ಮತ್ತು 1/r ಅಲ್ಲ). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಪ್ಲಾಂಕ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದಿಂದ ಭಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಘಾತಕ್ಕೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ, ನಂತರ ದೊಡ್ಡ l ನಲ್ಲಿ, ಇದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 2.2 ಕಕ್ಷೀಯ ಆವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಹೊರಸೂಸುವ α-ಕಣಗಳಿಗೆ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ತಡೆಗೋಡೆ B l ನ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ l ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ತಡೆಗೋಡೆ B 0 ರ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಕಕ್ಷೀಯ ಆವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಹೊರಸೂಸುವ α-ಕಣಗಳಿಗೆ l = 0 ನೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗೆ Z = 90, α-ಕಣ ಶಕ್ತಿ E α = 4.5 MeV. α ಕಣದಿಂದ ಒಯ್ಯಲ್ಪಟ್ಟ ಕಕ್ಷೀಯ ಆವೇಗದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು.

ಕೋಷ್ಟಕ 2.2

ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆα - ಕಣಗಳು,
ಕಕ್ಷೀಯ ಆವೇಗ l ಜೊತೆ ನಿರ್ಗಮಿಸುತ್ತದೆ
(Z = 90, E α = 4.5 MeV)

α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ವಿವಿಧ ಶಾಖೆಗಳ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಪುನರ್ವಿತರಣೆ ಮಾಡುವ ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ ಅಂಶವೆಂದರೆ α-ಕಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯ ಗಮನಾರ್ಹ ಪುನರ್ರಚನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು. ಆರಂಭಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಗೋಳಾಕಾರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯು ಬಲವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳಲು, ಆರಂಭಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಲ್ಫಾ ಕಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ತನ್ನನ್ನು ತಾನೇ ಮರುಹೊಂದಿಸಬೇಕು, ಬಹಳವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಆಕಾರ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು α ನಂತಹ ಕೆಲವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ‑ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಹೊರಡುವ ಕಣವು ಅದನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರರ್ಥ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ರಚನೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಗೋಳಾಕಾರದ ಸಮೀಪವಿರುವ ಸ್ಥಿತಿ ಇದ್ದರೆ, ಆರಂಭಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಗಮನಾರ್ಹ ಮರುಜೋಡಣೆಯಿಲ್ಲದೆ α ನ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅದರೊಳಗೆ ಹೋಗಬಹುದು. ‑ ಕೊಳೆತ ಅಂತಹ ಮಟ್ಟದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಬಹುದು, ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಕೆಳಮಟ್ಟದ ರಾಜ್ಯಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ.
253 Es, 225 Ac, 225 Th, 226 Ra ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ α- ಕೊಳೆತ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳಿಂದ, α-ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕಕ್ಷೆಯ ಆವೇಗದ ಮೇಲೆ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯ ಪ್ರಬಲ ಅವಲಂಬನೆಗಳು α-ಕಣವು ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.
α ಕೊಳೆತವು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದಲೂ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, ಕೋಷ್ಟಕಗಳು 2.3 ಮತ್ತು 2.4 ನೆಲದ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು 151 Ho ಮತ್ತು 149 Tb ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಐಸೊಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಕೋಷ್ಟಕ 2.3

ನೆಲದ α-ಕ್ಷಯಗಳು ಮತ್ತು 151 ಹೋ ಐಸೋಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳು

ಕೋಷ್ಟಕ 2.4

ನೆಲದ α- ಕೊಳೆತಗಳು ಮತ್ತು 149 Tb ನ ಐಸೊಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳು

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. 149 Tb ಮತ್ತು 151 Ho ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ನೆಲದ ಮತ್ತು ಐಸೊಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 2.6 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.6 ನೆಲದ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಐಸೊಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳು 149 Tb ಮತ್ತು 151 Ho.

151 ಹೋ ಐಸೊಟೋಪ್ (J P = (1/2) +, E ಐಸೋಮರ್ = 40 keV) ನ ಐಸೋಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ α- ಕೊಳೆತವು ಈ ಐಸೋಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಇ-ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಭವನೀಯವಾಗಿದೆ (80%). ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 151 ಹೋ ಗ್ರೌಂಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಇ-ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್ (78%) ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ.
149 Tb ಐಸೊಟೋಪ್‌ನಲ್ಲಿ, ಇ-ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್‌ನ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಗಾಧ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಐಸೋಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಕೊಳೆತ (J P = (11/2) - , E ಐಸೋಮರ್ = 35.8 keV) ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ನೆಲದ ಮತ್ತು ಐಸೊಮೆರಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಗಮನಿಸಿದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು α- ಕೊಳೆತ ಮತ್ತು ಇ-ಕ್ಯಾಪ್ಚರ್ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು α-ಕಣ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊದಿಂದ ಒಯ್ಯುವ ಕಕ್ಷೆಯ ಕೋನೀಯ ಆವೇಗದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಕೊಳೆಯುವ ಸ್ಥಿತಿ.ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಎಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್‌ಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸಮೂಹ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಲಾಭ ಎಒಂದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಹೊರಗೆ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಅಸಾಧ್ಯ. 4 Ne ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 7.1 MeV ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ಒಟ್ಟು ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ಮೂಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ಸಾಧ್ಯ. ಅಥವಾ ಸಾಮೂಹಿಕ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ:

M(A,Z)>M(A-4, Z-2) + M α (3.12)

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ಗಳ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳ ಎಂದರೆ ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆ. E α. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಉತ್ಪನ್ನದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಲ್ಫಾ ಕಣವನ್ನು ನಾವು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಊಹಿಸಿದರೆ, ಅದು ಧನಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು E α(ಚಿತ್ರ 3.5).

ಅಕ್ಕಿ. 3.5 ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಆಲ್ಫಾ ಕಣವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಹೊರಬಂದಾಗ, ಈ ಶಕ್ತಿಯು ಕೊಳೆಯುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮುಕ್ತ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ: ಆಲ್ಫಾ ಕಣ ಮತ್ತು ಹೊಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್. ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಈ ಕೊಳೆಯುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ನಡುವೆ ಅವುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಿಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಹೊಸದಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುವುದರಿಂದ, ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಕೊಳೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಆಲ್ಫಾ ಕಣದಿಂದ ಒಯ್ಯಲಾಗುತ್ತದೆ. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ E αಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ನಂತರ ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೂಲಂಬ್ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಯುಕೆ(ಚಿತ್ರ 3.5 ನೋಡಿ), ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ಬೇಗನೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ E α. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧ (3.12) ಸಾಕಷ್ಟು ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲ.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ನುಗ್ಗುವ ಅಥವಾ ಹೊರಹೋಗುವ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣಕ್ಕೆ ಕೂಲಂಬ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ಅದರ ಚಾರ್ಜ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಕೂಲಂಬ್ ತಡೆಗೋಡೆಯು ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಇತರ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಡಚಣೆಯಾಗಿದೆ. 12 ಸಿಅಥವಾ 16 O. ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ 4 ಅಲ್ಲ, ಇದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಹಲವಾರು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ 16 Oನಾಲ್ಕು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಬದಲು, ಅದು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಿಂತ ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ 4 ಅಲ್ಲ, ಗೋಚರಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಕುಸಿತದ ವಿವರಣೆ.ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣವು ಮಾತ್ರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಾವಿಯ ಹೊರಗೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ E α . ಇದಲ್ಲದೆ, ಅನಂತ ಅಗಲದ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ, ಒಂದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಾವಿಯೊಳಗೆ ಕಣದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ತಡೆಗೋಡೆಯ ಅಗಲವು ಸೀಮಿತವಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮೀರಿ ಚಲಿಸುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿಜ, ತಡೆಗೋಡೆಯ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಎತ್ತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಈ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಉಪಕರಣವು ತಡೆಗೋಡೆ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ ಅಥವಾ ಸಂಭವನೀಯತೆಗಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ω ಒಂದು ಕಣವು ಅದರ ಗೋಡೆಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯಿಂದ ಹೊರಗಿರುತ್ತದೆ: