Строение атома, ядерные реакции, α-, β- и γ-распад

В шпаргалке рассмотрим строение атома, ядерные реакции и их виды, а также распады.

Из чего состоит атом? 

Материя состоит из атомов, а в состав атома входят положительно заряженное ядро и отрицательно заряженные электроны. Ядро, в свою очередь, содержит положительно заряженные протоны и незаряженные нейтроны. Существует общее название для этих составляющих атомного ядра — нуклоны.

Первая удачная попытка изучения структуры атома принадлежит Эрнесту Резерфорду. После нескольких лет экспериментов он создал модель, согласно которой атом представляет собой подобие планетной системы: электроны движутся по орбитам вокруг атома тяжёлого положительно заряженного ядра, расположенного в центре. Эту модель называют планетарной, или моделью атома Резерфорда.

Ядерные реакции

Существует 2 вида ядерных реакций:

1. Деление атомных ядер
2. Термоядерные реакции

Деление ядер

Бомбардируя ядра урана медленными нейтронами, немецкие физики Ган и Штрассман обнаружили появление элементов средней части периодической системы: бария, криптона, стронция, рубидия, цезия.

Термоядерные реакции

Наряду с реакцией деления тяжёлых ядер энергетически выгодным оказывается и обратный процесс – синтез лёгких ядер, то есть слияние ядер лёгких элементов (расположенных в начале периодической таблицы) с образованием более тяжёлого ядра.

При делении ядер высвобождается энергия электрического взаимодействия, а при синтезе ядер – энергия сильного (ядерного) взаимодействия.

α-, β- и γ-распад

α-распад – самопроизвольное превращение атомного ядра с числом протонов Z и нейтронов N в другое (дочернее) ядро, содержащее число протонов Z-2 и нейтронов N-2.

У дочернего ядра заряд уменьшается на 2, а массовое на 4. При этом испускается α-частица — ядро атома гелия.

β-распад – исходное ядро превращается в другое ядро с тем же массовым числом А, но с зарядовым числом Z, отличающимся от исходного на ±1. Это связано с тем, что β-распад сопровождается испусканием электрона (позитрона) или его захватом из оболочки атома. Различают две разновидности β-распада:

1)электронный β+ – распад, в котором ядро испускает электрон и его зарядовое число Z становится Z + 1;

2)позитронный β—  – распад, в котором ядро испускает позитрон и его зарядовое число Z становится Z — 1;

γ-распад ― это испускание ядром гамма-излучения (электромагнитной волны высокой частоты).