какие превращения происходят в веществе вследствие радиоактивного излучения
Answers & Comments
antpu238
Очень обширный вопрос! 1) бетта-излучение. -поток электронов, образовавшихся при распаде нейтрона внутри ядра на протон, электрон и электронное антинейтрино. Итак, электрон с отрицательным зарядом спытывает неупругое рассеяние на атомных оболочках (на электронах атома) вещества. При этом энергия бетта-электрона тратится на ионизацию атомов (электроны вещества приобретают энергию, достаточну, что бы покинуть атом). В свою очередь выбитый электрон может так же иметь энергию, достаточную для ионизации. На ионизацию требуется энергия порядка десятка эВ. В то время энергия бетта частиц деястки, сотни и даже тысячи килоэлектронвольт. Это к тому, что один бетта-электрон совершает несколько актов ионизации. Далее ионизированный атом захватит электрон, что бы стать электрически нейтральным, при этом он окажется в возбужденном состоянии. Теперь ему надо перейти в основное состояние. Если повезет, то избыток энергии сбросится квантом света (фотоном), может энергия потратится на испускание фонона (квант колебания решетки), то есть на нагрев или на разрыв хим.связи молекулы. Если вещество биологическая ткань, то такая ионизация, как правило приводит к разрушению химических связей, то есть разрушению клеток.
2) альфа излучение. Альфа-частицы имеют энергию в пределах от 3 до 10 МэВ. Она заряжена и растрачивает свою энергию на ионизацию вещества с выбиванием электронов. Далее смотри выше.
3) гамма-излучение. Фотоэффект (поглотившийся гамма-квант атомом переводит его в возбужденное состояние с выбиванием электрона с нижних оболочек, а их энергиии связи десятки, сотни кэВ. Наиболее вероятен процесс поглощения электроном с энергией связи сопоставимой (но чуть меньше) с энергией фотона). Комптон эффект - неупругое рассеяние фотона на электроне атома. При этом фотон теряет (ПРОИЗВОЛЬНУЮ) энергию и выбивает электрон. Далее электрон см.бетта, рассеянный фотон поглощается по механизму фотоэффекта. При энергиях более 1,022 МэВ появляется возможность (и с ростом энергии увеличивается вероятность) процесса рождения электрон-позитронных пар В ПОЛЕ ЯДЕР (в вакууме пары не рождаются) вещества. Вылетают две заряженные частицы электрон и позитрон с энергиями Е гамма-кванта - 2*0,511 МэВ. Опять же см. бетта
4) нейтронное излучение. Нейтрон - незаряженная частица (хотя имеет собственный магнитный момент) испытывает серию упругих столкновений с ядврами вещества. По принципу сохраниния импульса и энергии максимум своей энергии он предает, сталкиваясь с частицами с соизмеримыми массами. Например, ядро водорода (протон). Протон уже заряженная частица -> см. альфа. При понижении энергии нейтрона до тепловых (доли, единицы эВ) происходит захват нейтрона ядрами вещества как правило (н, гамма) реакции с испусканием гамма-квантов. Далее см. гамма
Answers & Comments
1) бетта-излучение. -поток электронов, образовавшихся при распаде нейтрона внутри ядра на протон, электрон и электронное антинейтрино. Итак, электрон с отрицательным зарядом спытывает неупругое рассеяние на атомных оболочках (на электронах атома) вещества. При этом энергия бетта-электрона тратится на ионизацию атомов (электроны вещества приобретают энергию, достаточну, что бы покинуть атом). В свою очередь выбитый электрон может так же иметь энергию, достаточную для ионизации. На ионизацию требуется энергия порядка десятка эВ. В то время энергия бетта частиц деястки, сотни и даже тысячи килоэлектронвольт. Это к тому, что один бетта-электрон совершает несколько актов ионизации. Далее ионизированный атом захватит электрон, что бы стать электрически нейтральным, при этом он окажется в возбужденном состоянии. Теперь ему надо перейти в основное состояние. Если повезет, то избыток энергии сбросится квантом света (фотоном), может энергия потратится на испускание фонона (квант колебания решетки), то есть на нагрев или на разрыв хим.связи молекулы. Если вещество биологическая ткань, то такая ионизация, как правило приводит к разрушению химических связей, то есть разрушению клеток.
2) альфа излучение. Альфа-частицы имеют энергию в пределах от 3 до 10 МэВ. Она заряжена и растрачивает свою энергию на ионизацию вещества с выбиванием электронов. Далее смотри выше.
3) гамма-излучение. Фотоэффект (поглотившийся гамма-квант атомом переводит его в возбужденное состояние с выбиванием электрона с нижних оболочек, а их энергиии связи десятки, сотни кэВ. Наиболее вероятен процесс поглощения электроном с энергией связи сопоставимой (но чуть меньше) с энергией фотона). Комптон эффект - неупругое рассеяние фотона на электроне атома. При этом фотон теряет (ПРОИЗВОЛЬНУЮ) энергию и выбивает электрон. Далее электрон см.бетта, рассеянный фотон поглощается по механизму фотоэффекта.
При энергиях более 1,022 МэВ появляется возможность (и с ростом энергии увеличивается вероятность) процесса рождения электрон-позитронных пар В ПОЛЕ ЯДЕР (в вакууме пары не рождаются) вещества. Вылетают две заряженные частицы электрон и позитрон с энергиями Е гамма-кванта - 2*0,511 МэВ. Опять же см. бетта
4) нейтронное излучение. Нейтрон - незаряженная частица (хотя имеет собственный магнитный момент) испытывает серию упругих столкновений с ядврами вещества. По принципу сохраниния импульса и энергии максимум своей энергии он предает, сталкиваясь с частицами с соизмеримыми массами. Например, ядро водорода (протон). Протон уже заряженная частица -> см. альфа.
При понижении энергии нейтрона до тепловых (доли, единицы эВ) происходит захват нейтрона ядрами вещества как правило (н, гамма) реакции с испусканием гамма-квантов. Далее см. гамма