Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Кла́стерний ро́зпад, кла́стерна радіоакти́вність — вид радіоактивного розпаду, явище самовільного випромінювання важкими атомними ядрами ядерних фрагментів (кластерів), важчих ніж α-частинка.
Експериментально виявлено 25 ядер від 114Ba до 241Am, що випромінюють з основних станів кластери типу 14С , 20О, 24Ne, 26Ne, 28Mg, 30Mg , 32Si і 34Si. Енергія відносного руху кластера, що вилітає, та дочірнього ядра Q лежить у межах від 28 до 94 МеВ і у всіх випадках є помітно меншою від висоти потенціального бар'єру VB. Таким чином, кластерний розпад, як і альфа-розпад, зумовлений тунельним ефектом — забороненим у класичній фізиці проходженням частинки крізь потенціальний бар'єр.
Історія відкриття
Кластерна радіоактивність була відкрита в 1984 році дослідниками Оксфордського університету, які зареєстрували випускання ядра вуглецю 14C ядром радію 223Ra, що відбувалося в середньому один раз на 109 альфа-розпадів. Проте вже значно раніше зустрічалися спроби знайти в продуктах спонтанних радіоактивних розпадів важкі частинки, що перевищують за масою ядра гелію-4. Так, ще в 1914 році Ернест Резерфорд і П. Робінсон поставили перший експеримент: ними було визначено, що навіть якщо такі частки й випускаються, то їхнє число не може перевищувати 1/10 000 частини від кількості вилітаючих частинок.
Відомі канали розпаду
Відомі кластерні розпади і їх ймовірність по відношенню до основної моди розпаду материнського ядра наведені в таблиці .
| Материнське ядро | Вилітаючий кластер | Відносна ймовірність розпаду |
|---|---|---|
| 12C | ~3,0× 10−3 | |
| 14C | 8,14× 10−13 | |
| 221Ra | 14C | 1× 10−12 |
| 222Ra | 14C | 3,07× 10−10 |
| 14C | 8,5× 10−10 | |
| 224Ra | 14C | 6,1× 10−10 |
| 226Ra | 14C | 2,9× 10−11 |
| 14C | 6× 10−12 | |
| 228Th | 20O Ne | 1× 10−13 ? |
| 230Th | 24Ne | 5,6× 10−13 |
| 24Ne | 9,97× 10−15 1,34× 10−11 | |
| 232U | 24Ne | 2× 10−12 1,18× 10−13 |
| 233U | 24Ne 25Ne 28Mg | 7× 10−13 1,3× 10−15 |
| 234U | 28Mg 24Ne 26Ne | 1× 10−13 9× 10−14 |
| 235U | 24Ne 25Ne 28Mg | 8× 10−12 1,8× 10−12 |
| 236U | 24Ne 26Ne 28Mg | 9× 10−12 2× 10−13 |
| 28Mg | 2× 10−14 | |
| 238Pu | 28Mg 30Mg | 1,38× 10−16 5,62x10−17 |
| 240Pu | 34Si | 6× 10−15 |
| 30Mg | 1,8× 10−14 | |
| 241Am | 34Si | 2,6× 10−13 |
| 34Si | 1× 10−16 |
Кластерний розпад кінематично дозволений для набагато більшого числа важких ізотопів, однак імовірність у більшості випадків настільки мала, що знаходиться за межами досяжності для реальних експериментів. Це викликано експоненціальним зменшенням проникності потенціального бар'єру при зростанні його ширини і / або висоти.
Інші особливості кластерного розпаду
Кластерний розпад можна розглядати як процес, у деякому сенсі проміжний між альфа-розпадом і спонтанним поділом ядра. Досить добре експериментально і теоретично вивчені приклади кластерного розпаду дозволяють встановити його основні закономірності:
- Всі відомі на сьогоднішній день ядра, схильні до кластерного розпаду, належать до області важких ядер з масовими числами А > 208.
- Зарядові Zf і масові Af числа дочірніх ядер, що виникають при вилітанні кластерів з важких ядер, лежать у вузьких областях: 80 <Zf <82, 206 <Af <212.
- Кінетична енергія частинки, що вилітає, близька до так званої кінематичної межі, це означає, що вона забирає майже всю енергію розпаду. Отже, після здійснення розпаду дочірнє ядро залишається або в основному, або в збудженому стані, але з невисокою енергією збудження Е (Е<1.5 МеВ).
Див. також
Примітки
- Baum, E. M. et al. (2002). Nuclides and Isotopes: Chart of the nuclides 16th ed.. Knolls Atomic Power Laboratory (Lockheed Martin).
Посилання
- Кластерный распад — новое явление ядерной физики [ 22 Травня 2003 у Wayback Machine.] (стаття з соросівського журналу)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kla sternij ro zpad kla sterna radioakti vnist vid radioaktivnogo rozpadu yavishe samovilnogo viprominyuvannya vazhkimi atomnimi yadrami yadernih fragmentiv klasteriv vazhchih nizh a chastinka Eksperimentalno viyavleno 25 yader vid 114Ba do 241Am sho viprominyuyut z osnovnih staniv klasteri tipu 14S 20O 24Ne 26Ne 28Mg 30Mg 32Si i 34Si Energiya vidnosnogo ruhu klastera sho vilitaye ta dochirnogo yadra Q lezhit u mezhah vid 28 do 94 MeV i u vsih vipadkah ye pomitno menshoyu vid visoti potencialnogo bar yeru VB Takim chinom klasternij rozpad yak i alfa rozpad zumovlenij tunelnim efektom zaboronenim u klasichnij fizici prohodzhennyam chastinki kriz potencialnij bar yer Istoriya vidkrittyaKlasterna radioaktivnist bula vidkrita v 1984 roci doslidnikami Oksfordskogo universitetu yaki zareyestruvali vipuskannya yadra vuglecyu 14C yadrom radiyu 223Ra sho vidbuvalosya v serednomu odin raz na 109 alfa rozpadiv Prote vzhe znachno ranishe zustrichalisya sprobi znajti v produktah spontannih radioaktivnih rozpadiv vazhki chastinki sho perevishuyut za masoyu yadra geliyu 4 Tak she v 1914 roci Ernest Rezerford i P Robinson postavili pershij eksperiment nimi bulo viznacheno sho navit yaksho taki chastki j vipuskayutsya to yihnye chislo ne mozhe perevishuvati 1 10 000 chastini vid kilkosti vilitayuchih chastinok Vidomi kanali rozpaduVidomi klasterni rozpadi i yih jmovirnist po vidnoshennyu do osnovnoyi modi rozpadu materinskogo yadra navedeni v tablici Materinske yadro Vilitayuchij klaster Vidnosna jmovirnist rozpadu inshi movi 12C 3 0 10 3 inshi movi 14C 8 14 10 13 221Ra 14C 1 10 12 222Ra 14C 3 07 10 10 inshi movi 14C 8 5 10 10 224Ra 14C 6 1 10 10 226Ra 14C 2 9 10 11 inshi movi 14C 6 10 12 228Th 20O Ne 1 10 13 230Th 24Ne 5 6 10 13 inshi movi inshi movi 24Ne 9 97 10 15 1 34 10 11 232U 24Ne inshi movi 2 10 12 1 18 10 13 233U 24Ne 25Ne 28Mg 7 10 13 1 3 10 15 234U 28Mg 24Ne 26Ne 1 10 13 9 10 14 235U 24Ne 25Ne 28Mg inshi movi 8 10 12 1 8 10 12 236U 24Ne 26Ne 28Mg inshi movi 9 10 12 2 10 13 inshi movi 28Mg 2 10 14 238Pu inshi movi 28Mg 30Mg 1 38 10 16 5 62x10 17 240Pu 34Si 6 10 15 inshi movi 30Mg 1 8 10 14 241Am 34Si 2 6 10 13 inshi movi 34Si 1 10 16 Klasternij rozpad kinematichno dozvolenij dlya nabagato bilshogo chisla vazhkih izotopiv odnak imovirnist u bilshosti vipadkiv nastilki mala sho znahoditsya za mezhami dosyazhnosti dlya realnih eksperimentiv Ce viklikano eksponencialnim zmenshennyam proniknosti potencialnogo bar yeru pri zrostanni jogo shirini i abo visoti Inshi osoblivosti klasternogo rozpaduKlasternij rozpad mozhna rozglyadati yak proces u deyakomu sensi promizhnij mizh alfa rozpadom i spontannim podilom yadra Dosit dobre eksperimentalno i teoretichno vivcheni prikladi klasternogo rozpadu dozvolyayut vstanoviti jogo osnovni zakonomirnosti Vsi vidomi na sogodnishnij den yadra shilni do klasternogo rozpadu nalezhat do oblasti vazhkih yader z masovimi chislami A gt 208 Zaryadovi Zf i masovi Af chisla dochirnih yader sho vinikayut pri vilitanni klasteriv z vazhkih yader lezhat u vuzkih oblastyah 80 lt Zf lt 82 206 lt Af lt 212 Kinetichna energiya chastinki sho vilitaye blizka do tak zvanoyi kinematichnoyi mezhi ce oznachaye sho vona zabiraye majzhe vsyu energiyu rozpadu Otzhe pislya zdijsnennya rozpadu dochirnye yadro zalishayetsya abo v osnovnomu abo v zbudzhenomu stani ale z nevisokoyu energiyeyu zbudzhennya E E lt 1 5 MeV Div takozhRadioaktivnistPrimitkiBaum E M et al 2002 Nuclides and Isotopes Chart of the nuclides 16th ed Knolls Atomic Power Laboratory Lockheed Martin PosilannyaKlasternyj raspad novoe yavlenie yadernoj fiziki 22 Travnya 2003 u Wayback Machine stattya z sorosivskogo zhurnalu