Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

19.1: Радиоактивность и ядерные уравнения
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Radioactivity and Nuclear Equations
 
ТРАНСКРИПТ

19.1: Радиоактивность и ядерные уравнения

Ядерная химия – это исследование реакций, которые связаны с изменениями в ядерной структуре. Ядро атома состоит из протонов и, кроме водорода, нейтронов. Число протонов в ядре называется атомным числом (Z) элемента, а сумма числа протонов и числа нейтронов — массовым числом (A). Атомы с одинаковым атомным номером, но разными массовыми числами являются изотопы одного и того же элемента.

Нуклид элемента имеет определенное количество протонов и нейтронов и находится в определенном состоянии ядерной энергии. Нотация для нуклида — Eq1 , где X — символ элемента, A — номер массы, а Z — атомный номер. Существует также несколько условных обозначений нуклидов, многие из которых не имеют атомного номера. Например, Eq2 Может быть записан углерод-14, C-14 или 14C.

Если нуклид находится во временном возбужденном состоянии, обычно он обозначается звездочкой. Если он находится в более долгоживущем возбужденном состоянии, называемом метастазированием, то это обозначается добавлением «m» к массовому числу. Например, изотопный технеций-99 существует как наземное состояние Eq3 метастазы Eq4. Если для данного изотопа имеется несколько метастазирующего состояния, они нумеруются в порядке увеличения энергии. Например, изотопный тантал-180 имеет пять нуклидов: Наземное состояние Eq5 метастазирующие состояния Eq11 , Eq6 , Eq7 , и. Eq8 .

Ядерные реакции — это превращения одного или нескольких нуклидов в другой, которые происходят через изменения атомных чисел, массовых чисел или ядерных энергетических состояний ядер. Для описания ядерной реакции мы используем уравнение, определяющее нуклиды и частицы, участвующие в реакции. Как и в случае химических реакций, ядерные реакции подчиняются сохранению массы: Сумма массовых чисел реагенты равна сумме массовых чисел продуктов.

В ядерных реакциях может быть задействовано множество различных частиц или фотонов. Наиболее распространенными являются альфа-частицы (α или Eq19 ), которые являются ядрами гелия-4 с высокой энергией; бета-частицы (β), которые включают электроны (e- или β-) и позитроны (e+ или β+); гамма-лучи (γ); нейтроны ( Eq12 ); и протоны (p+ или Eq10 ).

Некоторые нуклиды остаются нетронутыми бесконечно или стабильными, в то время как другие спонтанно превращаются в другие нуклиды или нестабильны. Самопроизвольное изменение нестабильного нуклида в другой — радиоактивный распад. Нестабильный нуклид называется родительским нуклидом, а нуклид, который является результатом распада, известен как дочерняя нуклида. Дочерняя нуклида может быть стабильной, или она может распадаться.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 21.1: Ядерная структура и стабильность и Openstax, Химия 2е изд., раздел 21.2: Ядерные уравнения.

Дополнительных источников

IUPAC. Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга»). Составлено А. д. МакНауайтом и А. Уилкинсоном. Blackwell Scientific Публикации, Оксфорд (1997). Онлайн-версия (2019-) создана S. J. Chalk. https://doi.org/10.1351/goldbook. Доступ 2021-01-10

Агентство по атомной энергии, Секция ядерных данных. Live Chart of nuclides. https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html. Доступ 2021-01-10

Tags

Radioactivity Nuclear Equations Atom Nucleus Protons Neutrons Nucleons Nuclide Element Symbol Atomic Number Mass Number Isotopes Energy State Ground State Metastable State Periodic Table Stable Nuclides Radionuclides Radioactive Decay Daughter Nuclide Alpha Particles

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter