Die Stabilität des Kerns bedeutet, dass der Kern seine Anzahl von Protonen, Neutronen und seine grundlegenden Eigenschaften nicht spontan ändert. Je nach Stabilität des Kerns kann er in zwei Typen unterteilt werden: stabile Kerne und instabile (oder radioaktive) Kerne.
1. Atomkerne mit einer Anzahl von Protonen gleich und größer als 84 sind instabil. Das heißt, die Elemente nach der Ordnungszahl 84 sind alles radioaktive Elemente.
2. Ein Kern mit weniger als 84 Protonen hat eine gerade Anzahl von Protonen und Neutronen, und sein Kern ist stabil.
3. Atomkerne mit einer Anzahl von Protonen oder Neutronen gleich 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 sind besonders stabil. Diese Zahlen werden magische Zahlen genannt. Sowohl die Anzahl der Protonen als auch die Anzahl der Neutronen sind magische Zahlen, die als Doppel-Magische Zahlenkerne bezeichnet werden.
4. Das Verhältnis der Anzahl der Neutronen zur Anzahl der Protonen ist n/p. Wenn Z<20, n/p="1," and="" the="" nucleus="" is="" stable.="" as="" the="" atomic="" number="" increases,="" the="" value="" of="" n/p="" increases,="" and="" the="" larger="" the="" ratio,="" the="" worse="" the="">
Nuklearer Zerfall
Instabile Atomkerne verwandeln sich spontan in einen anderen Kern, während strahlungse. Diese Veränderung wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet. Es gibt drei Arten von Strahlen, die vom Kern während des Zerfallsprozesses emittiert werden: α Strahlen, β Strahlen und γ Strahlen.
Alphastrahlen sind Alphapartikelströme, die positiv geladene Heliumkerne sind. Beta-Strahlen sind ein Strom von hochgeschwindigkeitsbewegten Elektronen.
Es gibt zwei Arten von β Zerfall: β+ und β-. Bei β zerfällt neben Positronen oder negativen Elektronen auch Neutrinos oder Antineutrinos. Beta-Zerfall ist die Umwandlung von Neutronen im Nukleus in Protonen (im Kern verbleibend) und setzt ein Elektron und ein Antineutrino frei, das mit dem Elektron assoziiert ist. Beta+-Zerfall ist die Tatsache, dass es weniger Neutronen im Kern gibt und Protonen in Neutronen umgewandelt werden (im Kern verbleiben), und ein Positron und ein Neutrino werden gleichzeitig freigesetzt.
Gammastrahlen sind ein Strom von Photonen. Es wird in der Regel emittiert, wenn ein neuer Kern nach Alpha-Zerfall oder Beta-Zerfall gebildet wird. Dies liegt daran, dass der radioaktive Mutterkern nach dem oben erwähnten Zerfall zu einem aufgeregten Tochterkern wird, und wenn der Tochterkern in einen normalen Zustand übergeht, strahlt er in der Regel Gammaphotonen aus.
Die Gesamtanzahl der Ladungen und die Gesamtmasse der Teilchen vor dem Zerfall entspricht der Gesamtzahl der Ladungen und der Gesamtmasse aller Teilchen nach dem Zerfall.
Gesetz über radioaktiven Zerfall
Es gibt N-Kerne in der Probe zum Zeitpunkt t, und dN zerfällt innerhalb der dt-Zeit.
t=0, N=N0, ja
Die obige Formel wird das Gesetz des radioaktiven Zerfalls genannt.
Die physikalische Bedeutung ist: zum Zeitpunkt t, das Verhältnis der Anzahl der Kerne, die pro Zeiteinheit zerfallen, zur Gesamtzahl der Kerne zu dieser Zeit. Je größer, desto schneller der Zerfall.
Es ist üblich, Halbwertszeit zu verwenden, um die Zerfallsrate radioaktiver Elemente zu charakterisieren. Die Definition der Halbwertszeit ist: die Zeit, die benötigt wird, damit der Kern zu N=N0/2 zerfällt. Ausgedrückt von T.
Manchmal wird die durchschnittliche Lebensdauer auch verwendet, um die Geschwindigkeit des Zerfalls anzuzeigen. Die durchschnittliche Lebensdauer bezieht sich auf den Durchschnittswert der Zeit, in der jeder Kern existiert, bevor er zerfällt.
Radioaktivität (auch Radioaktivität genannt) bezieht sich auf die Anzahl der nuklearen Zerfalle einer radioaktiven Quelle pro Zeiteinheit.
Im Internationalen Einheitensystem ist die Einheit becquerel (Bq). 1Bq stellt die Aktivität einer radioaktiven Quelle dar, die einmal pro Sekunde nuklearen Zerfall erfährt. Die häufig verwendete Einheit ist Curie (Ci).