180 likes | 830 Views
Alfa raspad. Beta raspad. Gama raspad. Alfa raspad. Zašto jezgra ne emituju samo proton ili samo neutron, a emituju alfa česticu tj. dva protona i dva neutrona? 238 U -> 234 Th + 4 He 238 U 238.0508 amu 234 Th –234.0436 4 He –4.00260 m= 0.0046 amu
E N D
Alfa raspad Zašto jezgra ne emituju samo proton ili samo neutron, a emituju alfa česticu tj. dva protona i dva neutrona? 238U -> 234Th + 4He 238U 238.0508 amu 234Th –234.0436 4He –4.00260 m= 0.0046 amu Q= m c2=0.0046 amu * 931 MeV/amu= 4.26 MeV- energija dezintegracije
Alfa raspad Kad bi se emitovao proton bilo bi 238U 237Pa+ 1H 238U 238.0508 amu 237Pa –237.05121 1H –1.00783 m=- 0.00823 amu Qp= -m c2= -0.00823 amu * 931 MeV/amu= - 7.66 MeV Znak – pokazuje da je 238U stabilno jezgro za emisiju protona
Alfa raspad Kad bi se emitovao neutron bilo bi 238U237U+n 238U 238.0508 amu 237U –237.048744 1n–1.008674 m=- 0.00907 amu Qp= -m c2= -0.00907amu * 931 MeV/amu= - 6.14 MeV Pozitivan energetski bilans je razlog što nastaje alfa raspad Zakon održanja naelektrisanja i broja nukleona zahtijevaju da bude:
Alfa raspad Sume A i Z moraju biti iste! Primjer. U datoj rekaciji dopuni maseni broj i naboj
Zakon održanja energije Održanje mase- energije U svim rekacijama (nuklearnim i hemijskim) ukupna energija sistema mora biti očuvana Nuklearna energija dolazi od gubitka mase Ukupna energija koja se preda u nuklearnoj reakciji data je E=mc2
Alfa raspad Zakon održanja impulsa i energije Primjer. Ako je X bio u stanju mirovanja vrijedi
Alfa raspad Mora biti mX>mY+m Ako ovo nije zadovoljeno, alfa raspad se ne može desiti Dezintegraciona energija- energija koja se na račun defekta mase oslobodi u alfa raspadu i raspodjeli na EKY i EK Q=EKY+EK=(mx-mY-m)c2 Za Q>0 raspad je moguć
Alfa raspad Jedino što se može mjeriti u alfa raspadu relativno tačno je kinetička energija alfa čestice. Putanja joj se zakreće magnetnim poljem i mjeri se radijus krivine trajektorije. Kad se izmjeri kinetička energija alfa čestice Q se može proračunati
Alfa raspad Alfa čestice se emituju sa rasponom energija 4-10 MeV Potencijalna barijera težih elemenata- 25 MeV Problem objašnjenja alfa raspada
Alfa raspad Prolazak alfa čestice kroz potencijalnu barijeru nuklearnih sila ne može se objasniti klasično. Kvantna mehanika daje objašnjenje- tunel efekat
Tunel efekat Tunel efekat je prvi eksperimentalno opazio Robert Vilijams Vud 1897. godine posmatrajući kretanje elektrona u emisionom polju ali nije uspio da ga protumači. Istraživači u oblasti radioaktivnog raspada još 1899. godine izražavali su nejasne sumnje o mogućnosti da do raspada dolazi zbog tunel efekta. Prvi ga je opazio 1926/27 Friedrich Hund , a teorijski opisao George Gamow, 1929. godine,