Альфа-таркалыш

Альфа-таркалыш - төшнең радиоактив таркалышы төре, аның нәтиҗәсендә ике тапкыр сихерле гелий төше ⁴He - альфа-кисәкчек таратыла, төшнең масса саны 4 кә, ә атом саны 2 гә киметелә.

Атом төшенең альфа-таркалышы

Тасвир

Төрле нурланышларның куркынычлыгы:
Альфа-кисәкчекләр бер табак кәгазь белән тоткарланалар
Бета-кисәкчекләр берничә миллиметр калынлыклы табак әлүмин белән тоткарланалар
Гамма-нурланыш иң начар итеп тоткарлана, тик берничә сантиметр калынлыклы табак кургаш белән бераз зәгыйфьләнә.

Төп халәтеннән тик шактый авыр төшнең альфа-таркалышы күзәтелә, мәсәлән радий-226 яки уран-238 төшләрендә.

Нуклидлар җәдвәлендә альфа радиоактив төшләр 52 (теллур) атом саныннан һәм 106-110 масса саныннан башлап хасил булалар, ә 82 зуррак атом санында һәм 200 зуррак масса санында барлык нуклидлар диярлек альфа-радиоактив булалар.

Табигатьтә альфа-радиоактивлык берничә элементта күзәтелә: неодим-144, самарий-147, самарий-148, европий-151, гадолиний-152, гафний-174, вольфрам-180, осмий-186, агалтын-190, висмут-209, торий-232, уран-235, уран-238.

Төшнең югары тәэсирләнгән халәтләре альфа-таркалышы җиңел нуклидларда күзәтелә, мәсәлән литий-7.

Төштә альфа-кисәкчек туннель эффекты ярдәмендә кулон киртәсе аша таратыла, шуңа күрә альфа-таркалыш квант процессы була. Туннель эффекты барьер биеклеге белән экспонента сыман арта, шуңа күрә альфа-актив төшләрнең ярымтаркалу периоды альфа-кисәкчекләрнең энергиясе кимүе белән экспоненциаль рәвештә арта бара. Бу Гейгер-Нэттол кануны дип йөртелә:

$\lg {T_{1/2}}={\frac {a}{\sqrt {E}}}+b$

биредә:

• $E$ — альфа-кисәкчекнең энергиясе
• $T_{1/2}$ — радиоактив төшләрнең ярымтаркалу периоды
• $a$, $b$ — константалар

Альфа-кисәкчекнең энергиясе 2 МэВ кечерәк булган очракта, альфа-актив төшләрнең яшәү вакыты Галәмнең яшеннән зуррак була. Шуңа күрә церий төшеннән авыррак элементлар бу каналда таркала алсалар да, тик аз санлы элементларның шундый таркалышы табылган.

Альфа-кисәкчекнең очып китү тизлеге 9400 км/с (неодим изотопы ¹⁴⁴Nd) бирле 23700 км/с (полоний изотопы ^212mPo) кадәр була.

Гомуми очракта альфа-таркалышның формуласы болай күренә:

$\ _{Z}^{A}{\rm {X}}\rightarrow _{Z-2}^{A-4}{\rm {Y}}+\alpha \ (_{2}^{4}{\rm {He}})$

Мәсәлән, Уран-238 ²³⁸U альфа-таркалышы:

$\ _{92}^{238}{\rm {U}}\rightarrow _{90}^{234}{\rm {Th}}+\alpha \ (_{2}^{4}{\rm {He}})$

1899 британ галиме Эрнест Резерфорд беренче тапкыр альфа-таркалыш таба. Георгий Гамов таркалышның беренче теориясен эшкәртә.

Сәламәтлеккә зыян

Альфа-кисәкчекләр шактый авыр һәм уңай коргылы булып, матдәдә ерак таркала алмыйлар, энергиясен тиз югалталар, кечкенә күләмдә нурланышның энергиясе чыгарыла, шуңа күрә нурланышның чыганагы организм эченә эләккән очракта, күзәнәкләргә зур зыян китерелә.

Тышкы альфа-нурланыш зарарсыз диярлек, чөнки һаваның берничә сантиметры яки табак кәгазь, эпидермисның нечкә катламы альфа-кисәкчекләрне тоткарлый.

Ләкин альфа-нурланышның чыганагы организм эченә эләккән очракта, организм көчле радиоактив нурланышка дучар ителә, тере тукымаларда альфа-кисәкчек бета-кисәкчеккә караганда 20 тапкыр зуррак зыян китерә. Югары энергияле альфа-кисәкчекләрнең (15 МэВ) тышкы чыганагы да организмга зыян китерә ала.

Мисал итеп, полоний организм эченә эләккәндә, альфа-кисәкчекләрне тарата, алар эчке органнарга зур зыян китерә һәм нәтиҗәдә үтерә, нәкъ шулай элекке КГБ хезмәткәре Литвиненко үтерелгән булгандыр.

Шулай ук карарга мөмкин

• Эрнест Резерфорд

Әдәбият

• Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев. Справочник по физике. — М.: «ОНИКС», «Мир и Образование», 2006. — 1056 с. — 7 000 экз. — ISBN 5-488-00330-4.
• Соловьёв В.Г. Теория атомного ядра: Квазичастицы и фононы. — Энергоатомиздат, 1989. — С. 103, 111, 112, 123, 138, 147, 208, 274, 288. — 304 с. — ISBN 5-283-03914-5.
• К. Манолов, В. Тютюнник Биография атома. — М.: Мир, 1984. — 246 с. — 50 000 экз.
• Griffiths, David J. (1987) Introduction to Elementary Particles, Wiley, John & Sons, Inc. ISBN 0-471-60386-4
• A. Lesov. The Weak Force: From Fermi to Feynman. — Thesis, University of South Carolina, 2009.
• D.A. Bromley (2000). Gauge Theory of Weak Interactions. Springer. ISBN 3-540-67672-4.
• G.D. Coughlan, J.E. Dodd, B.M. Gripaios (2006). The Ideas of Particle Physics: An Introduction for Scientists (3rd ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-67775-2.
• W. N. Cottingham; D. A. Greenwood (1986, 2001). An introduction to nuclear physics (2 ed.). Cambridge University Press. p. 30. ISBN 978-0-521-65733-4.