Справочные материалы по физике.

АЛЬФА-РАСПАД

АЛЬФА-РАСПАД, распад атомных ядер, со­провождающийся испусканием a-частицы. При альфа-распаде заряд ядра Z (в единицах элементарного заряда) уменьша­ется на 2 единицы, а массовое число А - на 4 единицы, напр.:

²²⁶₈₈Ra -> ²²²₈₆Rn+⁴₂Нe

Энергия, выделяющаяся при альфа-распаде, делится между альфа-частицей и ядром обратно пропорционально их массам. Если конечное ядро образуется в возбуж­дённом состоянии, то энергия альфа-частицы уменьшается на энергию этого возбуждения и, напротив, возрастает, если распадается возбуждённое ядро (т.н. длиннопробежные альфа-частицы. Тонкая структура спектров альфа-частиц позволяет определить энер­гию возбуждённых состояний ядер. Пе­риод полураспада T1/2 альфа-радиоактивных ядер экспоненциально зависит от энер­гии вылетающих альфа-частиц. Теория альфа-распада, основанная на квантовомеханическом описании проникнове­ния частицы через потенциальный барьер (см. Туннельный эффект), была развита в 1928 американским физиком Г. Гамовым и независимо от него Г. Герни и Э. Кондоном в Англии. При вылете из ядра альфа-частица должна преодолеть потенциальный барьер. Вероятность альфа-распада пропорциональна проницаемости барье­ра, которая тем больше, чем больше кинетическая энергия альфа-частицы в ядре. Вероятность альфа-распада зависит от разме­ров ядра, что используется для опре­деления размеров тяжёлых ядер, а также от вероятности образования a-частицы в ядре. Известно более 200 альфа-радиоактивных ядер, расположенных в периодической системе элементов в основном за Pb. Имеется так­же около 20 альфа-радиоактивных нуклидов редкоземельных элементов. Времена жизни альфа-радиоактивных ядер колеблются от 3•10-7 с (для ²¹²Ро) до (2-5) •1015 лет (для ¹⁴²Се, ¹⁴⁴Nd, ¹⁷⁴Hf). Энергия альфа-ча­стиц, испускаемых тяжёлыми радиоакт, ядрами, составляет 4-9 МэВ (за исключением длиннопробежных альфа-частиц, вылетающих при альфа-распаде из возбуждённого состояния), ядрами редкоземельных элементов - 2-4,5 МэВ.