Формула ядерной реакции: ХиМиК.ru – ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ – Химическая энциклопедия

О.М. Князьков: Теория ядерных реакций

 

Предисловие

Представляемый курс лекций по теории ядерных реакций прочитан в 1995—98 гг. на кафедре ядерных реакций физического факультета СПбГУ профессором О.М.Князьковым.

Олег Михайлович являлся известным специалистом в области теории ядерных реакций. Основой его научной деятельности была разработка полумикроскопической теории, которая в последнее время нашла блестящее применение в анализе радужного рассеяния и реакций с экзотическими (радиоактивными) ядрами.

Всю свою жизнь О.М.Князьков проработал в Санкт-Петербургском университете, который он окончил в 1966 году.

О.М.Князьков был разносторонним ученым и прочитал за время своей работы курсы лекций : «Дополнительные главы квантовой механики» , «Общая теория относительности» , «Теория ядерных реакций» и другие. Его лекции пользовались неизменным интересом у студентов и аспирантов.

Оглавление

Глава I. Введение в формальную теорию рассеяния

1. Формулировка задачи рассеяния, амплитуда рассеяния.

Сечение рассеяния. Стационарное и нестационарное описание процессов рассеяния. Уравнение Шредингера. Выделение движения центра тяжести в системе двух тел. Граничные условия. Асимптотика волновой функции. Амплитуда рассеяния. Связь сечения рассеяния с амплитудой рассеяния. Интегральная формулировка задачи рассеяния. Одночастичная свободная функция Грина. Энергетическое и координатное представление для функции Грина. Связь сечения рассеяния с потенциалом взаимодействия. Уравнение Липпмана-Швингера. Уравнение для функции Грина с учётом взаимодействия. Формальное решение уравнения Липпмана-Швингера.

2. S-и Т- матрицы, связь с сечением рассеяния.

Т- матрица. Связь с сечением рассеяния. Оператор эволюции в нестационарном описании. S- матрица и S- оператор, связь с оператором эволюции. Явный вид оператора эволюции. Свойства S- матрицы. Связь с Т- матрицей. Потенциальный и S- матричный подходы в квантовой теории рассеяния.

3. Борновское приближение в квантовой теории рассеяния.

Связь амплитуды рассеяния с Фурье-образом потенциала взаимодействия. Зависимость сечения рассеяния от переданного импульса. Борновский ряд для амплитуды рассеяния. Применимость борновского приближения. Рассеяние при наличии взаимодействия двух типов. Двухпотенциальная формула Гольдбергера-Геллмана, Борновское приближение с искажёнными волнами.

4. Метод парциальных амплитуд.

Редукция трёхмерного уравнения Шредингера к системе одномерных уравнений. Разложение плоской волны по парциальным волнам. Граничное условие для радиальной волновой функции. Разложение амплитуды рассеяния по парциальным амплитудам. Связь с элементами S- матрицы. Фаза рассеяния.

Дифференциальное и интегральное сечение рассеяния. Сходимость разложения сечения по парциальным сечениям. Рассеяние спиновой частицы с учётом спин-орбитального взаимодействия. Сечение рассеяния. Фазовый анализ упругого рассеяния. Оптическая теорема упругого и неупругого рассеяния.

Глава II. Многоканальный подход в теории столкновений.

5. Метод сильной связи каналов.

Многочастичное уравнение Шредингера. Канал реакции. Разложение многочастичной волновой функции по базисным состояниям. Сведение многочастичного уравнения к системе связанных одночастичных уравнений. Матричные элементы связи каналов. Частные случаи метода сильной связи каналов: одноканальная задача, борновское приближение с искажёнными волнами в двухканальной задаче. Достоинства и недостатки метода сильной связи каналов.

6. Метод проекционных операторов Фешбаха.

Открытые и закрытые каналы. Проекционные операторы и их свойства. Эффективное уравнение Шредингера. Обобщённый оптический потенциал и его свойства: комплексность, нелокальность, зависимость от энергии. Амплитуда рассеяния, описание прямых и резонансных процессов. Единая теория ядерных реакций.

Глава III. Теория резонансных ядерных реакций.

7. Формализм Бpейma-Вигнерa. (Временно недоступна.)

Характеристики резонансного механизма реакций. Формула Брейта-Вигнера для интегрального сечения упругого рассеяния. Описание упругого рассеяния при наличии неупругого рассеяния. Полные и парциальные ширины.. Интегральное сечение неупругого рассеяния. Обобщённая формула Брейта- Вигнера в методе Фешбаха. Связь парциальных ширин с матричными элементами операторов взаимодействия.

8. Теория «входных» состояний.

Промежуточная структура в энергетической зависимости сечений. Гипотеза об иерархии в структуре компаунд-состояний. «Входные» состояния и их природа, p-, q-, d- операторы проектирования и их свойства. Матрица переходов в теории «входных» состояний. Усреднение по компаунд-состояниям сложной структуры. Связь «входных» состояний с состояниями сплошного спектра и компаунд-состояниями сложной структуры. Условия проявления и наблюдения промежуточной структуры «в энергетической зависимости сечений. Изобараналоговые состояния. Изобараналоговые резонансы как „входные“ состояния.

Глава IV. Модели прямых ядерных реакций.

9. Оптическая модель упругого рассеяния. (Временно недоступна.)

Характеристики прямого механизма реакций. Сечение упругого рассеяния в оптической модели. Сечение флуктуаций. Применимость оптической модели. Сечение реакций. Полное сечение. Структура оптического потенциала. Вещественная часть оптического потенциала и характеристика её параметров. Спин-орбитальный потенциал, кулоновский потенциал для заряженных частиц. Поверхностное и объёмное поглощение. Анализ экспериментальных сечений в оптической модели. Модификации оптического потенциала. Оптическая модель для составных частиц.

10. Метод связанных каналов.

Гамильтониан и система уравнений метода связанных каналов. Остаточное взаимодействие в ротационной и вибрационной моделях. Радиальные формфакторы неупругих переходов. Описание коллективных возбуждений при неупругом рассеянии нуклонов на ядрах в методе связанных каналов и методе искажённых волн. Дифференциальное сечение неупругого рассеяния. Форма угловых распределений. Анализ экспериментальных сечений неупругого рассеяния нуклонов на ядрах при наличии резонансных процессов. Представление о полном эксперименте.

11. Теоретическое описание реакций с перераспределением нуклонов.

Трудность учёта граничных условий в многоканальном подходе к описанию реакций с перераспределением нуклонов. Метод искажённых волн для реакций с перераспределением нуклонов. Зарядово-обменные реакции. Изотопическая структура оптического потенциала и изобар-спиновый потенциал. Оператор Лейна. Описание реакции квазиупругого рассеяния в модели Лейна. Обобщение модели Лейна для деформированных ядер. Описание возбуждения в (р,n)- реакции изобараналоговых состояний возбуждённых состояний ядра-мишени. Реакция срыва. Базисные состояния во входном и выходном каналах. Описание реакции срыва в методе искаженных волн. Приближение нулевого радиуса действия сил. Спектроскопический фактор.

Глава V. Статистический подход в теории ядерных реакций.

12. Гипотеза составного ядра.

Необходимость применения статистических методов при описании ядерных реакций. Характеристики статистического механизма реакций. Гипотеза составного ядра Бора. Факторизованная форма сечения рассеяния через стадию образования компаунд-ядра. Проницаемость, связь с S- матрицей. Формула Бете для интегрального сечения.

13. Теория Хаузера-Фешбаха.

Приближение изолированных компаунд-состояний. Усреднение сечений по энергии и квантовым числам компаунд — состояний. Силовая функция. Связь с проницаемостью. Формула Хаузера — Фешбаха. Поправка на флуктуации ширин. Формула Хаузсра — Фешбаха — Молдауэра. Распределение Портера — Томаса. Корреляционная функция. Матрица переходов в представлении моментов. Дифференциальные сечения рассеяния. Форма угловых распределений. Гипотеза составного ядра и теория Хаузера — Фешбаха для перекрывающихся уровней компаунд-состояний. Анализ экспериментальных сечений по теории Хаузера — Фешбаха — Молдауэра. Плотность возбуждённых состоянии. Формула для плотности состояний в модели ферми-газа с учётом спина. Энергетические спектры вторичных частиц в ядерных реакциях. Предравновесные процессы.

Глава VI. Микроскопический подход в теории ядерных реакций

14. Метод свёртки.

Многочастичное уравнение Шредингера и эффективные нуклон-нуклонные силы. Базисные состояния. Связь с одночастичными волновыми функциями. Потенциал свёртки. Одночастичная плотность распределения нуклонов в ядре в многочастичном представлении. Зависимость эффективных сил от спиновых переменных. Изобарспиновый потенциал в методе свертки. Переходные плотности в многочастичном представлении и формфакторы неупругих переходов в методе свёртки. Потенциалы свёртки для деформированных ядер. Разложение по мультиполям. Теорема свёртки для простых и составных частиц. Моменты распределения вещества и потенциала в ядре. Теорема Сэчлера для деформированных ядер.

15. Учёт нуклон-нуклонных корреляций.

Обменные и многочастичные нуклон-нуклонные корреляции. Принцип Паули и антисимметризация волновой функции системы фермионов относительно перестановок пар частиц. Учёт обменных нуклон-нуклонных корреляций в формализме матрицы плотности. Нелокальный обменный потенциал. Моделирование многочастичных нуклон-нуклонных корреляций плотностной зависимостью эффективных сил.

Математическое дополнение.

Угловые моменты в квантовой механике. Сложение двух угловых моментов. Коэффициенты. Клебша-Гордана, определение и свойства. Сложение трёх угловых моментов. Коэффициенты Рака, Z.- коэффициенты.

Литература

1. Давыдов А.С. Квантовая механика. „Наука“. М. 1973 г. 
2. Сунакава С. Квантовая теория рассеяния. „Мир“. М.1979 г. 
3. Балашов В.В. Теоретический практикум по ядерной и атомной физике. „Энергоатомиздат“ ,1984 г .
4. Жигунов В.П., Захариев Б.Н. Методы сильной связи каналов в квантовой теории рассеяния.
5. Вильдермут К., Тан Я. . Единая теория ядра. „Мир“. М. 1980 г. 
6. Ситенко А.Г. Лекции по теории рассеяния. „Высшая щкола“. Киев. 1976 г. 
7. Ситенко А.Г. Теория ядерных реакций . » Энергоатомиздат«. М. 1983 г. 
8. Лейн А. , Томас Р. Теория ядерных реакций при низких и средних энергиях. «Иностранная литература». М. 1960 г. 
9. Ходгсон П.Е. Оптическая модель упругого рассеяния. «Атомиздат». М. 1966г.
10. Лукьянов А.А. Структура нейтронных сечений. «Атомиздат». М. 1978 г. 
11. Свешников А.Г., Тихонов А.Н. Теория функции комплексной переменной. «Наука». М. 1967 г. 
12. К.Дж.Ле Кутер. Статистическая модель ядра. В сб. «Ядерные реакции» под ред. П.М.Эндта и М.Демера.Т.1.С.99.

(c) Князьков O.М. СПбГУ 1995 — 1998 г.г.

Курс общей физики, Т.3

Курс общей физики, Т.3

Савельев И. В. Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х т. Т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. 3-е изд., испр. — М.; Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. — 320 с. Третий том трехтомного курса общей физики, созданного профессором Московского инженерно-физического института, заслуженным деятелем науки. и техники РСФСР, лауреатом Государственной премии СССР И. В. Савельевым. Главная цель книги — познакомить студентов с основными идеями и методами физики. Особое внимание обращено на разъяснение смысла физических законов и на сознательное применение их. Для втузов с расширенной программой по физике, однако изложение построено так, что, опустив отдельные места, книгу можно использовать для втузов с обычной программой. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ЧАСТЬ 1. КВАНТОВАЯ ОПТИКА § 1. Тепловое излучение и люминесценция § 2. Закон Кирхгофа § 3. Равновесная плотность энергии излучения § 4. Закон Стефана — Больцмана и закон Вина § 5. Стоячие волны в пространстве трех измерений § 6. Формула Рэлея — Джинса § 7. Формула Планка ГЛАВА II. ФОТОНЫ § 8. Тормозное рентгеновское излучение § 9. Фотоэффект § 10. Опыт Боте. Фотоны § 11. Эффект Комптона ЧАСТЬ 2. АТОМНАЯ ФИЗИКА § 12. Закономерности в атомных спектрах § 13. Модель атома Томсона § 14. Опыты по рассеянию а-частиц. Ядерная модель атома § 15. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца § 16. Правило квантования круговых орбит § 17. Элементарная боровская теория водородного атома ГЛАВА IV. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ § 18. Гипотеза де-Бройля. Волновые свойства вещества § 19. Необычные свойства микрочастиц § 20. Принцип неопределенности § 21. Уравнение Шрёдингера § 22. Смысл пси-функции § 23. Квантование энергии § 24. Квантование момента импульса § 25. Принцип суперпозиции § 26. Прохождение частиц через потенциальный барьер § 27. Гармонический осциллятор ГЛАВА V. ФИЗИКА АТОМОВ И МОЛЕКУЛ § 28. Атом водорода § 29. Спектры щелочных металлов § 30. Ширина спектральных линий § 31. Мультиплетность спектров и спин электрона § 32. Результирующий механический момент многоэлектронного атома § 33. Магнитный момент атома § 34. Эффект Зеемана § 35. Электронный парамагнитный резонанс § 36. Принцип Паули. Распределение электронов по энергетическим уровням атома § 37. Периодическая система элементов Менделеева § 38. Рентгеновские спектры § 39. Энергия молекулы § 40. Молекулярные спектры § 41. Комбинационное рассеяние света § 42. Вынужденное излучение § 43. Лазеры § 44. Нелинейная оптика ЧАСТЬ 3. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА § 45. Кристаллическая решетка. Индексы Миллера § 46. Теплоемкость кристаллов. Теория Эйнштейна § 47. Колебания систем с большим числом степеней свободы § 48. Теория Дебая § 49. Фононы § 50. Эффект Мёссбауэра ГЛАВА VII. ЗОННАЯ ТЕОРИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ § 51. Квантовая теория свободных электронов в металле § 52. Распределение Ферми — Дирака § 53. Энергетические зоны в кристаллах § 54. Динамика электронов в кристаллической решетке ГЛАВА VIII. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ § 55. Электропроводность металлов § 56. Сверхпроводимость § 57. Полупроводники § 58. Собственная проводимость полупроводников § 59. Примесная проводимость полупроводников ГЛАВА IX. КОНТАКТНЫЕ И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ § 60. Работа выхода § 61. Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы § 62. Контактная разность потенциалов § 63. Термоэлектрические явления § 64. Полупроводниковые диоды и триоды § 65. Внутренний фотоэффект ЧАСТЬ 4. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ § 66. Состав и характеристики атомного ядра § 67. Масса и энергия связи ядра § 68. Модели атомного ядра § 69. Ядерные силы § 70. Радиоактивность § 71. Ядерные реакции § 72. Деление ядер § 73. Термоядерные реакции ГЛАВА XI. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ § 74. Виды взаимодействий и классы элементарных частиц § 75. Методы регистрации элементарных частиц § 76. Космические лучи § 77. Частицы и античастицы § 78. Изотопический спин § 79. Странные частицы § 80. Несохранение четности в слабых взаимодействиях § 81. Нейтрино § 82. Систематика элементарных частиц § 83. Кварки § 84. Великое объединение ПРИЛОЖЕНИЯ I. ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

21.2: Ядерные уравнения – Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

38340

• OpenStax
• OpenStax

Цели обучения

• Определение обычных частиц и энергий, участвующих в ядерных реакциях
• Написать и сбалансировать ядерные уравнения

Изменения ядер, которые приводят к изменению их атомных номеров, массовых чисел или энергетических состояний, являются ядерными реакциями. Чтобы описать ядерную реакцию, мы используем уравнение, которое идентифицирует нуклиды, участвующие в реакции, их массовые числа и атомные номера, а также другие частицы, участвующие в реакции.

Типы частиц в ядерных реакциях 94_2Не}\). Это работает, потому что, как правило, заряд иона не важен для балансировки ядерных уравнений.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Хотя в ядерных реакциях встречается много видов, в этой таблице приведены названия, символы, представления и описания наиболее распространенных из них. Эта таблица состоит из четырех столбцов и семи строк. Первая строка является строкой заголовка и помечает каждый столбец: «Имя», «Символ(ы)», «Представление» и «Описание». В столбце «Имя» находятся следующие элементы: «Альфа-частица», «Бета-частица», «Позитрон», «Протон», «Нейтрон» и «Гамма-луч». В столбце «Символ(ы)» указано следующее: «верхний индекс 4 расположен над нижним индексом 2H e или строчной буквой альфа», «верхний индекс 0 расположен над нижним индексом 1 e или строчной буквой бета», «верхний индекс 0 расположен над положительным нижним индексом 1 e или нижний регистр beta верхний индекс положительный знак», «верхний индекс 1 расположен над нижним индексом 1 H или нижний регистр rho верхний индекс 1 расположен над нижним индексом 1 H», «верхний индекс 1 расположен над нижним индексом 0 n или нижний регистр eta верхний индекс 1 расположен над нижним индексом 0 n», и гамма в нижнем регистре. В столбце «Представление» находятся следующие: две белые сферы, прикрепленные к двум синим сферам примерно одинакового размера с положительными знаками в них; маленькая красная сфера со знаком минус внутри; маленькая красная сфера со знаком плюс внутри; синие сферы со знаком плюс внутри; белая сфера; и фиолетовая закорючка со стрелкой, указывающей вправо на строчную гамму. В столбце «Описание» находятся следующие сведения: «(Высокоэнергетические) ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов», «(Высокоэнергетические) выборы», «Частицы с такой же массой, как у электрона, но с 1 единицей положительный заряд», «Ядра атомов водорода», «Частицы с массой, примерно равной массе протона, но не имеющие заряда», «Электромагнитное излучение очень высокой энергии».

Обратите внимание, что позитроны точно такие же, как электроны, за исключением того, что они имеют противоположный заряд. Они являются наиболее распространенным примером антиматерии, частиц с той же массой, но противоположным состоянием другого свойства (например, заряда), чем обычная материя. 2\), как показано в предыдущем разделе. Например, при столкновении позитрона и электрона оба аннигилируют и создаются два фотона гамма-излучения: 90_{+1}e } \rightarrow \gamma + \gamma \label{21.3.1} \]

Гамма-лучи представляют собой коротковолновое высокоэнергетическое электромагнитное излучение и (гораздо) более энергичны, чем более известные рентгеновские лучи. . Гамма-лучи производятся, когда ядро ​​претерпевает переход из более высокого в более низкое энергетическое состояние, аналогично тому, как фотон производится электронным переходом с более высокого на более низкий энергетический уровень. Из-за гораздо большей разницы энергий между ядерными энергетическими оболочками гамма-лучи, исходящие от ядра, имеют энергию, которая обычно в миллионы раз превышает энергию электромагнитного излучения, исходящего от электронных переходов.

Баланс ядерных реакций

Сбалансированное уравнение химической реакции отражает тот факт, что во время химической реакции связи разрываются и образуются, а атомы перестраиваются, но общее количество атомов каждого элемента сохраняется и не изменяется. Сбалансированное уравнение ядерной реакции указывает на то, что во время ядерной реакции происходит перегруппировка субатомных частиц, а не атомов. Ядерные реакции также подчиняются законам сохранения и уравновешиваются двумя способами: 9{A}_{Z}X} \nonumber \]

, где

• \(\ce A\) – массовое число, а
• \(\ce Z\) – атомный номер нового нуклида, \(\ce X\).

Поскольку сумма массовых чисел реагентов должна равняться сумме массовых чисел продуктов:

\[\mathrm{25+4=A+1} \nonumber \]

так

\[ \mathrm{A=28} \nonumber \]

Точно так же заряды должны быть сбалансированы, поэтому:

\[\mathrm{12+2=Z+1} \nonumber \] 91_0n} \номер\]

Резюме

Ядра могут подвергаться реакциям, которые изменяют их количество протонов, количество нейтронов или энергетическое состояние. В ядерных реакциях может участвовать множество различных частиц. Наиболее распространены протоны, нейтроны, позитроны (положительно заряженные электроны), альфа (α) частицы (которые представляют собой высокоэнергетические ядра гелия), бета (β) частицы (которые представляют собой высокоэнергетические электроны) и гамма (γ ) лучи (которые составляют высокоэнергетическое электромагнитное излучение). Как и химические реакции, ядерные реакции всегда сбалансированы. При протекании ядерной реакции общая масса (число) и общий заряд остаются неизменными. 90_{+1}е}\))

античастица к электрону; он имеет идентичные свойства с электроном, за исключением того, что имеет противоположный (положительный) заряд

---

Эта страница под названием 21.2: Nuclear Equations распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ОпенСтакс

   Лицензия

   СС BY

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. альфа-частица
   2. антивещество
   3. Тег автора:OpenStax
   4. бета-частица
   5. гамма-излучение
   6. ядерная реакция
   7. Позитрон
   8. источник@https://openstax.org/details/books/chemistry-2e

Ядерные уравнения | Химия для специальностей

Результаты обучения

• Определение общих частиц и энергий, участвующих в ядерных реакциях
• Написать и сбалансировать ядерные уравнения

Изменения ядер, которые приводят к изменению их атомных номеров, массовых чисел или энергетических состояний, являются ядерными реакциями . Чтобы описать ядерную реакцию, мы используем уравнение, которое идентифицирует нуклиды, участвующие в реакции, их массовые числа и атомные номера, а также другие частицы, участвующие в реакции. 9{4}\text{Он}[/латекс]. Это работает, потому что, как правило, заряд иона не важен для балансировки ядерных уравнений.

Хотя многие виды встречаются в ядерных реакциях, в Таблице 1 обобщаются названия, символы, представления и описания наиболее распространенных из них.

9{1}\text{n}[/латекс]

Таблица 1. Ядерные частицы
Имя	Символ(ы)	Представительство	Описание
	Частицы с массой примерно равной массе протона, но не имеющие заряда
Гамма-излучение	[латекс]\гамма[/латекс]		Очень мощное электромагнитное излучение

Обратите внимание, что позитроны точно такие же, как электроны, за исключением того, что они имеют противоположный заряд. Они являются наиболее распространенным примером антиматерии , частиц с той же массой, но противоположным состоянием другого свойства (например, заряда), чем обычная материя. Когда антиматерия сталкивается с обычной материей, обе они аннигилируют, а их масса превращается в энергию в виде 9{0}\text{e}\longrightarrow \gamma+\gamma[/latex]

Как видно из главы, посвященной свету и электромагнитному излучению, гамма-лучи представляют собой коротковолновое высокоэнергетическое электромагнитное излучение и обладают (намного) большей энергией, чем более известные рентгеновские лучи, которые могут вести себя как частицы в смысле корпускулярно-волнового дуализма. Гамма-лучи производятся, когда ядро ​​претерпевает переход из более высокого в более низкое энергетическое состояние, аналогично тому, как фотон производится электронным переходом с более высокого на более низкий энергетический уровень. Из-за гораздо большей разницы энергий между ядерными энергетическими оболочками гамма-лучи, исходящие от ядра, имеют энергию, которая обычно в миллионы раз превышает энергию электромагнитного излучения, исходящего от электронных переходов.

Баланс ядерных реакций

Сбалансированное уравнение химической реакции отражает тот факт, что во время химической реакции связи разрываются и образуются, а атомы перестраиваются, но общее количество атомов каждого элемента сохраняется и не изменяется. Сбалансированное уравнение ядерной реакции указывает на то, что во время ядерной реакции происходит перегруппировка субатомных частиц, а не атомов. Ядерные реакции также подчиняются законам сохранения и уравновешиваются двумя способами: 9{125}\text{I}[/latex] соединяется с электроном и производит новое ядро, а не другие массивные частицы. Каково уравнение этой реакции?

Показать решение

Ниже приведены уравнения нескольких ядерных реакций, сыгравших важную роль в истории ядерной химии:

• Первый выделенный в природе нестабильный элемент, полоний, был открыт польским ученым Мари Кюри и ее мужем Пьером. в 1898 году. Он распадается, испуская α-частицы: 9{1}\text{n}[/латекс].

Вы можете просмотреть стенограмму «Альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи, позитроны, электроны, протоны и нейтроны» здесь (откроется в новом окне).

Ключевые понятия и резюме

Ядра могут подвергаться реакциям, которые изменяют их количество протонов, количество нейтронов или энергетическое состояние. В ядерных реакциях может участвовать множество различных частиц. Наиболее распространены протоны, нейтроны, позитроны (положительно заряженные электроны), альфа (α) частицы (которые представляют собой высокоэнергетические ядра гелия), бета (β) частицы (которые представляют собой высокоэнергетические электроны) и гамма (γ ) лучи (которые составляют высокоэнергетическое электромагнитное излучение). Как и химические реакции, ядерные реакции всегда сбалансированы. При протекании ядерной реакции общая масса (число) и общий заряд остаются неизменными.

Попробуйте

Напишите краткое описание или определение каждого из следующих элементов:

1. нуклон
2. α частица
3. β-частица
4. позитрон
5. гамма-луч
6. нуклид
7. массовый номер
8. атомный номер

Показать раствор

Попробуйте

1. Какие из различных частиц (α-частицы, β-частицы и т.