6.4. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада

Французский физик А. Беккерель (1852 - 1908) в 1896 г. при изучении люминесценции солей урана случайно обнаружил самопроизвольное испускание ими излучения неизвест­ной природы, которое действовало на фотопластинку, ионизировало воздух, проника­ло сквозь тонкие металлические пластинки, вызывало люминесценцию ряда веществ.

Обнаруженное излучение было названо радиоактивным, а само явле­ние - испускание радиоактивного излучения - радиоактивностью. Дальнейшие опыты показали, что на характер радиоактивного излучения препара­та не оказывают влияния вид химического соединения, агрегатное состояние, механи­ческое давление, температура, электрические и магнитные поля, т. е. все те воздейст­вия, которые могли бы привести к изменению состояния электронной оболочки атома. Следовательно, радиоактивные свойства элемента обусловлены лишь структурой его ядра.

В настоящее время под радиоактивностью понимают способность некоторых атом­ных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц. Атомное ядро, испытыва­ющее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро - дочерним.

Радиоактивность подразделяется на естественную (наблюдается у неустойчивых изотопов, существу­ющих в природе) и искусственную (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций). Принципиального различия между этими двумя типами радиоактив­ности нет, так как законы радиоактивного превращения в обоих случаях одинаковы.

Радиоактивное излучение бывает трех типов: α-, β-, γ–излучение. α–излучение представляет собой поток ядер гелия: заряд α–частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия He. α–частица отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью (например, погло­щается слоем алюминия толщиной примерно 0,05 мм).

β–излучение представляет собой поток быстрых электронов. β–частица отклоняется электрическим и магнитным полями, ее ионизирующая способность значительно меньше (примерно на два порядка), а проникающая способ­ность гораздо больше, чем у α–частиц (поглощается слоем алюминия толщиной примерно 2 мм).

β–излучение сильно рассеивается в веществе (зависит не только от вещества, но и от размеров и формы тел, на которые β–излучение падает).

γ–излучение представляет собой корот­коволновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны