If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:8:07

Съставяне на ядрени уравнения за алфа-, бета- и гама-разпад

Видео транскрипция

Ще разгледаме трите вида радиоактивно разпадане, като ще започнем с алфа-разпадане. При α-разпадането се отделя една α-частица от нестабилното ядро. Нека това е нашето нестабилно ядро на уран-238. α-частицата има същия строеж като хелиевото ядро. Видяхме хелиево ядро в предишното видео. Хелиевото ядро съдържа два протона и два неутрона. Ще направя два неутрона тук. Тъй като има два протона, зарядът на α-частицата е 2+. Затова в ядреното уравнение, тъй като α-частицата има същия състав като хелиевото ядро, поставяме Не със заряд +2, поставяме долу двойка, и после общо четири нуклона, поставяме тук четири. Търсим кой е другият продукт на нашата ядрена реакция, знаем, че нуклоните се запазват, имам 238 нуклона отляво, значи ми трябват 238 нуклона отдясно. Имам четири в α-частицата, значи ми трябват още 234. 234 плюс 4 дава общо 238 отдясно, така че броят на нуклоните се запазва. Знаем, че и зарядът се запазва. Отляво имаме 92 протона, значи зарядът е 92+. Трябват ни 92 положителни заряда отдясно. Вече имаме 2+ от α-частицата, значи ни трябват още 90. Трябват ни 90 положителни заряда. Трябва ни атомен номер 90. Ако погледнем в периодичната система, полученият елемент с атомен номер 90 е торий. Значи другият ни продукт е торий-234. Ако се опитаме да го представим визуално, започваме с ураново ядро, което е нестабилно и ще отдели една α-частица, значи се отделя една α-частица, губим тази α-частица, и ни остава това ториево ядро. Това е просто нагледно представяне на това, което се случва в нашето ядрено уравнение. Сега да видим бета-разпадането. При β-разпадане от ядрото се отделя един електрон. Видяхме в предишното видео как представяме електрона, който има един отрицателен заряд, поставяме –1 тук долу, това не е протон, нито е неутрон, затова пишем тук нула. Значи това е един електрон, който се отделя от ядрото и се нарича β-частица. Поставяме тук β, това е електрон, който има заряд –1, и тук има нула. Когато се отдели β-частица от ядрото на торий-234... значи започваме с торий-234, това ядро отделя една β-частица, поставям я тук, значи 0 и –1, какво друго получаваме? Пак да повторя, броят на нуклоните се запазва, отляво има 234 нуклона, значи и отдясно трябва да има 234 нуклона. Щом тук имаме нула, ни трябват 234 нуклона. Зарядът също се запазва, имаме +90 отляво, имаме 90 протона. Отдясно имаме заряд –1, един отрицателен заряд, значи ни трябват 91 положителни заряда, защото +91 и –1 дават +90 заряд отдясно. Значи атомният номер е 91. Ако погледнеш в периодичната система, намираш атомен номер 91, и виждаш, че това е протактиний. Получаваме протактиний, Ра. Какво се случва при β-разпадането? Нека да погледнем по-внимателно. Вече говорихме за броя на протоните, имаме 90 протона отляво, а колко неутрона имаме? 234 минус 90 е равно на броя на неутроните. Това са 144 неутрона. Отдясно имаме 91 протона, значи колко неутрона има? Това е 234 минус 91. 234 минус 91 дава 143 неутрона. Значи от 144 неутрона отляво отиваме на 143 неутрона отдясно, от 90 протона вляво отиваме на 91 протона отдясно. Загубихме един неутрон, спечелихме един протон. Можеш да си го представиш като неутрон, който се е превърнал в протон, макар това да е голямо опростяване. Хайде да го запишем. Неутронът се е превърнал в протон. Неутронът няма заряд, затова слагаме тук нула. Неутронът е нуклон, затова слагаме единица. Неутронът се превръща в протон, нека да запиша тук един протон. Протонът има заряд +1, и е нуклон, затова слагам и 1 тук. Когато погледнем какво друго се получава, знаем, че броят на нуклоните се запазва, значи имаме един нуклон вляво, един нуклон вдясно. Значи тук имаме нула. По отношение на зарядите, имаме заряд нула вляво, +1 вдясно, значи ни трябва –1 ето тук. Това представлява един електрон, който се отделя от ядрото. Това е нашата β-частица. И се получава още нещо. Получава се и антинеутрино, но това не е предмет на това видео, затова ще го пренебрегнем сега. Значи един неутрон се превръща в един протон, и ние получаваме също така β-частица, която се отделя от ядрото. Този процес се управлява от сили, дължащи се на слабото взаимодействие, едно от четирите основни взаимодействия, затова в ядрото се случват много неща, но ние няма да ги разглеждаме в това видео. Важното е да можеш да погледнеш ядреното уравнение, и да разпознаеш, че това е β-разпад, и да можеш да запишеш пълното ядрено уравнение. Сега да видим още един вид разпадане. Това е гама-разпадане. Отделят се гама лъчи, γ-лъчите нямат заряд и нямат маса. Те са просто енергия, ако се замислиш. Това са много лесни задачи. Да започнем с технеций-99m, m означава метастабилен, което означава възбудено състояние на ядрото. Значи ядрото е във възбудено състояние то има повече енергия. То ще отдели гама-лъчи, затова нека да нарисувам тук нашите γ-лъчи, тук имаме нула и нула. Тъй като имаме нули, те няма да повлияят на тези числа, и ако започнем с нуклоните, имаме 99 нуклона отляво, ще имаме 99 нуклона отдясно. По отношение на зарядите, имаме +43 отляво, трябват ни +43 отдясно. И понеже атомният номер не се променя, имаме 43 отляво и 43 отдясно, това е технеций. Това също е технеций, просто в основно състояние. Вече не е във възбудено състояние. Това е в основно състояние. Отдал е енергия под формата на гама-лъчи в този пример. Технеций 99m се използва в медицината за образна диагностика и други процедури, защото има начини за измерване на γ-лъчите и това е много полезно в медицината.
Кан Академия – на български благодарение на сдружение "Образование без раници".