ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

М. и П. Кюри показали, что излучение, испускаемое радиоактивными веществами, вызывает ионизацию газов и других веществ. Они установили существование ионизирующего излучения трех типов: альфа (а), бета () и гамма ().

а-Излучение. Излучение этого типа представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью. Эти ядра имеют массу 4 и заряд Для их записи могут использоваться символы или

Таким образом, если какой-либо элемент испускает а-частицу, то ядро его атома теряет два протона и два нейтрона. Из-за потери двух протонов атомный номер радиоактивного элемента уменьшается на 2 (табл. 1.7), и, следовательно, происходит образование нового элемента. Например, когда нуклид радия-226 теряет а-частицу, образуется нуклид радона-222.

Таблица 1.7. Типы радиоактивного излучения

Это превращение записывается следующим образом:

Поскольку ядра гелия имеют положительный заряд, они притягивают электроны и вследствие этого обладают высокой ионизирующей способностью. Ионизация вещества, в которое они попадают, приводит к образованию атомов гелия:

Небольшие количества гелия, действительно, обнаруживаются в некоторых радиоактивных веществах.

Положительный заряд ядер гелия объясняет также, почему а-излучение отклоняется в электрическом поле по направлению к отрицательно заряженной пластине (рис. 1.23). Однако сравнительно большой размер ядер гелия ограничивает проникающую способность -излучения по сравнению с и -излучением.

Рис. 1.23. Проникающая способность -излучения.

-Излучение. Этот тип излучения в свою очередь подразделяется на две разновидности: -излучение (обычно обозначаемое просто как -излучение) и -излучение. -Излучение представляет собой поток электронов, движущихся со скоростью, которая сравнима со скоростью света. Эти электроны испускаются неустойчивыми ядрами в результате распада нейтрона

Поскольку в результате распада нейтрона в ядре образуется дополнительный протон атомный номер увеличивается на единицу. Так происходит образование нового элемента. Например, когда нуклид торий-234 теряет электрон, образуется протактиний-234. Обратим внимание, что массовые числа обоих этих нуклидов одинаковы:

-Излучение обусловлено испусканием позитронов радиоактивными ядрами. Позитроны являются аналогами электронов, но в отличие от них имеют положительный заряд. Они образуются в результате превращения протона в нейтрон:

Поскольку новый нуклид имеет на один протон меньше, но на один нейтрон больше, чем прежний нуклид, при зтом не происходит изменения массового числа. Однако атомный номер нового нуклида оказывается меньше на 1. Например,

-Излучеиие. Оно представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией, подобное рентгеновским лучам, но с меньшими длинами волн. Высокая энергия и малая длина волны обусловливают большую проникающую способность -лучей. Однако они обладают меньшей ионизирующей способностью, чем а- и -излучение. Испускание -лучей происходит, когда нуклид испускает а- или p-частицы. у-Лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях.

Испускание -лучей происходит также в процессе электронного захвата. В этом процессе ядро захватывает электрон, находящийся на К- или L-оболочке. В результате происходит превращение одного из протонов в нейтрон. Массовое число нуклида при этом не изменяется, но его атомный номер уменьшается на единицу. Например,