Ce este degradarea alfa?

Astăzi vom vorbi despre ceea ce este degradarea alfa și modul în care aceasta poate fi explicată în termeni de teorii clasice și alternative. Existența lumii materiale este posibilă numai pentru că structurile din care este constituită orice substanță sunt suficient de stabile. Forțele care leagă particulele în atomi sunt fundația care asigură existența întregului univers. Modelele moderne ale dispozitivului atomic permit nu numai formularea legilor, ci și explicarea multor fenomene observate ale microproceselor. În cadrul modelului planetar din centrul fiecărui atom este un nucleu, care include protoni și neutroni în părți egale. Raportul dintre protoni, neutroni și electroni este reprezentat ca 1: 1: 1. Aceasta doar la prima vedere pare incredibilă, de fapt, această dependență este o consecință a uneia dintre legile cheie ale universului: electric încărcare electronică este egal cu -1, protonul +1 și neutronii, fiind unirea a două elemente mai mici încărcate opus, sunt, în general, neutre din punct de vedere electric (apropo, de aici numele).

Datorită forțelor Coulombilor, protonii din nucleu resping reciproc, dar contrabalansul interacțiune puternică menține particulele împreună. Ce este degradarea alfa? Mecanismul apariției sale este foarte simplu: în cazul în care protonii sunt separați unul de celălalt, forța electro-repulzării devine mai mare decât interacțiunea puternică, ceea ce duce la formarea unui miez și a unei particule mai ușoare. Motivele pentru distanța inițială sunt variate - acestea pot fi atât influențe externe, cât și caracteristici ale structurii nucleului (factor de entropie).

Prăbușirea viziunii asupra lumii

Până în 1896 se credea că atomii sunt indivizibili, iar structura fiecăruia este caracteristică unei anumite substanțe. Dar A. Becquerel (uneori indicat de Rutherford), care a studiat sărurile de uraniu, a descoperit fenomenul de radioactivitate, care a pus la îndoială multe dintre postulatele teoriei atomice ale vremii. Degradarea alfa este emisia de particule încărcate pozitiv - nuclei de heliu-4. Este de remarcat faptul că acest proces este caracteristic în primul rând a nucleelor ​​elementelor grele. Una dintre trăsăturile particulei alfa este încărcarea dublă pozitivă. Acest lucru se explică prin faptul că nu există doi electroni în structură. Încărcarea totală este apoi +2. Degradarea alfa a fost studiată de Rutherford. El a stabilit că o astfel de structură de particule (2 neutroni + 2 protoni) este extrem de stabilă și, teoretic, cele mai multe nuclee ar trebui să se descompună în particule similare și nuclee de elemente mai ușoare. Totuși, acest lucru nu se întâmplă. Rutherford a sugerat că orice schimbare nucleară este posibilă numai dacă un atom de heliu (particulă alfa) sau un electron de mare energie (particula beta) intră în el. Ulterior, acest lucru a fost confirmat, dar a durat zeci de ani de cercetare și introducerea unui nou concept din domeniul mecanicii cuantice - tranziția tunelului.

Depășind bariera

După cum sa menționat mai sus, o structură stabilă este o particulă alfa. Încărcarea sa este de la 2 la 10 MeV. Pentru ca aceasta să pătrundă în baza atomului, este necesar să se depășească forțele de repulsie electrică (la urma urmei, protonii sunt prezenți în miez și particule). Aceasta este chiar bariera, după care forțele de atracție intranucleară încep să domine. Legile microworld-ului diferă de cele cu care suntem obișnuiți, așa că în unele cazuri, pentru a trece prin perete, nu este necesar să-l distrugem. Prin intermediul unei joncțiuni de tunel, este posibil să se depășească bariera. Cu cât diferența dintre energia particulei și costul trecerii este mai mică, cu atât este mai mare probabilitatea de repulsie. Pentru majoritatea nucleelor, posibilitatea tunelării este atât de mică încât poate fi considerată ca formare stabilă. Alții, în anumite condiții, permit penetrarea din exterior (și ieșirea din interior) a particulelor alfa.