Электронный распад ядра.

Электронный распад ядра. Мы видели, что многие ядерные превращения сопровождаются вылетом электро­нов.

Возникает законный вопрос: откуда же берутся элек­троны в ядре? Ведь ядро состоит только из протонов и нейтронов.

Остается предположить, что электрон рождается в ядре в момент его превращения. При распаде, например, трития, в ядре которого один протон и два нейтрона, по­лучается электрон и ядро изотопа гелия3, содержащее два

протона и один нейтрон. Выходит, что при излучений электрона из ядра один из нейтронов превратился в про­тон.

«Ну что же здесь странного? — скажете вы. — Оче­видно, нейтрон — сложная частица и состоит из протона и электрона».

Но факты опровергают это предположение.

Есть много ядер, которые излучают при распаде не электроны, а положительно заряженные частицы — пози­троны. Так, например, азот13, о котором упоминалось раньше, является радиоактивным изотопом. Его ядро, из­лучая позитрон, переходит в ядро углерода13:

clip_image002

то есть вместо семи протонов и шести нейтронов в новом ядре будет уже шесть протонов и семь нейтронов. Здесь мы имеем превращение протона в нейтрон и позитрон. Становится ясным, что представление о том, что ней­трон состоит из протона и электрона, несовместимо с существованием радиоактивности, с образованием позитрона.

Современная теория утверждает, что протоны и ней­троны в процессе их взаимодействия в ядре могут пре­вращаться друг в друга с испусканием электрона или позитрона. Эти частицы и излучаются ядром при радио­активном распаде.

Что же происходит с ядром после этого?

Излучение электрона связано с тем, что один из ней­тронов превращается в протон, что, естественно, приводит к увеличению положительного заряда ядра. Мы получаем ядро следующего элемента периодической системы. На­пример, при распаде трития (изотопа водорода) обра­зуется изотоп гелия.

В случае позитронной радиоактивности, наоборот, протон превращается в нейтрон, ядро теряет положи­тельный заряд, равный заряду протона, и номер элемента становится на единицу меньше. Это происходит, напри­мер, при превращении азота13 в углерод13.

Однако в поведении радиоактивного ядра при испу­скании электрона и позитрона есть что-то странное. В каждом подобном акте ядро теряет вполне определен­ную энергию. Можно ожидать, что энергия (или ско­рость) всех электронов (или позитронов), испускаемых

ядрами этого сорта, будет одинакова. Физики сумели измерить эту энергию, и неожиданно оказалось, что из­лучаемые электроны обладают самыми различными энергиями — от очень малой до

Страница 1 of 412...Last »