Табиғи радиоактивтілік. Радиоактивті ыдырау заңдары

Ереже: Эксперименттен алынатын қорытынды өлшенген дерекпен шектелуі керек. Жарықсыз ортадағы әсер радиоактивті сәулеленуге сыртқы жарықтың міндетті емес екенін көрсете алады.

Қолдану: Уран тұзы бар пластина ғана қарайды, ал жарық екі жағдайда да жіберілмейді. Сондықтан тұздан жарықсыз да әсер ететін сәуле шығады деген қорытынды негізді; оның нақты түрі үшін қосымша тәжірибе қажет.

Қате нұсқалар: A) Қаптама жарық өткізбейді деп берілген әрі тұзсыз бақылауда қараю жоқ; әсерді жай жарық ағып кіруімен түсіндіру қолдау таппайды.

B) Пластинаның қараюы сәуле барын көрсетеді, бірақ оның зарядын, массасын не α табиғатын жеке анықтамайды.

D) Бұл бақылау электрондардың толық үзілуін өлшемейді; сәуле әсері мен атомның толық иондануы бір тұжырым емес.

E) Жарық өткізбейтін қаптамада да әсер байқалды; міндетті күн сәулесі туралы шарт бақылауға қайшы. Ишара: Негізгі тәжірибе мен тұзсыз бақылаудың жалғыз айырмашылығын тап.

Ереже: Перпендикуляр магнит өрісінде зарядталған бөлшекке F = qv×B күші әсер етеді. Күш бағыты заряд таңбасына тәуелді; бейтарап γ-фотонға осы магниттік Лоренц күші әсер етпейді.

Қолдану: α-бөлшектің заряды +2e, β⁻-электрондікі −e. Бастапқы бағыттары бірдей болғандықтан олар екі жаққа бұрылады. γ-фотон электр заряды болмағандықтан берілген өрісте түзу бағытты сақтайды.

Қате нұсқалар: B) α-бөлшек бейтарап гелий атомы емес, +2e зарядты ядро; γ заряды нөл болғандықтан осылай иілмейді.

C) γ үшін магниттік иілу жоқ; зарядталған бөлшектер радиусы да p/(|q|B)-ға тәуелді, жалпы бірдей емес.

D) α заряды оң, β⁻ заряды теріс; бірдей бастапқы бағыттағы qv×B күштерінің бағыттары қарама-қарсы.

E) Магнит өрісіндегі Лоренц күші зарядталған бөлшектерге әсер етеді; γ-фотон электр зарядына ие емес. Ишара: Ауытқу бағытын анықтау үшін алдымен әр шоқтың заряд таңбасын жаз.

Ереже: α-ыдырауда шығарылатын гелий-4 ядросының A = 4 және Z = 2. Нуклон саны мен электр зарядының сақталуы туынды ядро үшін A′ = A−4, Z′ = Z−2 береді.

Қолдану: Полоний ядросы үшін A′ = 210−4 = 206, Z′ = 84−2 = 82. Кері тексеру: 206+4 = 210 және 82+2 = 84; екі сақталу шарты да орындалады.

Қате нұсқалар: A) Бұл α-бөлшекті қосып алу кезіндегі сандық өзгеріс; шартта ядро оны шығарып тұр.

B) Массалық сан дұрыс азайтылған, бірақ ядродан оң заряд шыққанда Z артуы емес, екіге кемуі керек.

C) Бұл β⁻-ыдырауға тән сандық өзгеріс; α-бөлшек төрт нуклон мен екі протонды алып кетеді.

E) α-бөлшекте екі протонмен бірге екі нейтрон да бар, сондықтан A екіге емес, төртке азаяды. Ишара: Шыққан бөлшектің массалық және заряд сандарын бастапқы ядродан алып таста.

Ереже: β⁻-ыдырауда ядро ішіндегі нейтрон протонға айналып, электрон және электрондық антинейтрино шығады. Нуклон саны A сақталады, ал протон саны Z бірге артады.

Қолдану: Бастапқы A = 14 сол күйінде қалады, Z′ = 6+1 = 7 болады. Зарядты тексерсек, туынды ядроның +7e заряды мен электронның −e заряды бастапқы +6e зарядқа тең.

Қате нұсқалар: A) Нейтрон протонға айналғанда жалпы нуклон саны өзгермейді; жаңа нуклон сырттан қосылмайды.

B) Бұл α-ыдыраудың A−4, Z−2 ережесі; берілген процесте гелий ядросы шықпайды.

C) Теріс электрон шығарылғанда ядро заряды кемімейді, артады; Z−1 β⁺ ауысуына тән сандық бағыт.

D) Электрон нуклон емес; β⁻-ыдырау ядродан бір нуклонның кетуі ретінде қарастырылмайды. Ишара: Электронның теріс заряды шыққанда ядро заряды қалай теңгерілетінін қара.

Ереже: γ-сәуле шығару — ядроның энергетикалық күйлері арасындағы ауысу. Ядродағы протондар мен нейтрондар саны сақталады, ал қозу энергиясының бір бөлігі фотонға және ядро тебілуіне беріледі.

Қолдану: Басқа бөлшек шықпағандықтан, туынды ядроның A және Z сандары бастапқымен бірдей. Ядро төменгі күйге өткен, демек оның ішкі энергиясы азайған; массалық санның сақталуы энергияның өзгермеуі деген сөз емес.

Қате нұсқалар: A) Фотон шығару кезінде энергия ядродан жарыққа өтеді; шартта төменгі күйге ауысу берілген.

B) Бұл β⁻-ыдыраудағы протонға айналу ережесі; таза γ-ауысуда ядро құрамы өзгермейді.

C) Бұл γ-фотонға емес, α-бөлшекті шығаруға тән өзгеріс; фотонда нуклон саны мен электр заряды жоқ.

E) Фотон нейтрон емес; γ шығару ядродан нуклонның кетуін білдірмейді. Ишара: Ядроның құрамының өзгеруі мен оның энергетикалық күйінің өзгеруін ажырат.