Page 7 - 4264

РОЗДІЛ 1
ЯДЕРНО-ФІЗИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД У
СВЕРДЛОВИНАХ
1.1 Теоретичні основи ядерно-фізичних методів
1.1.1 Загальна інформація про природну і штучну радіоактивність

Вперше явище природної радіоактивності відкрите французьким фізиком
А. Бекерелем. Дослідження цього явища продовжили П’єр та Марія Кюрі.
Виявлене явище представляє собою самочинний процес перетворення
нестійких атомних ядер з переходом у більш стійкі, який супроводжується
виділенням певних енергій та випромінюванням елементарних частинок α-, β-,
γ-променів. Такі перетворення є довгостроковими результатами розпаду
нестійких атомних ядер з яких утворюються радіоактивні сімейства та окремі
40
радіоактивні ізотопи. Однак, для деяких радіоактивних елементів, а саме - К ,
152
87
Rb , Sm радіоактивний розпад обмежується одним перетворенням з появою
стійкого ізотопу.
У 1934 р. французькі вчені Ірен та Фредерік Жуліо-Кюрі відкрили явище
при якому в процесі взаємодії α-частинок із атомними ядрами алюмінію, бору,
марганцю утворюються радіоактивні ізотопи фосфору, азоту і кремнію до
складу яких не входять природні радіоактивні ізотопи. В подальшому шляхом
опромінення стійких атомних ядер елементів таблиці Менделєєва α-частинками
були отримані радіоактивні ізотопи всіх хімічних елементів від водню до урану.
Радіоактивний розпад буває таких видів:
1. Розпад з випромінюванням α-частинки, яка представляє собою
позитивно заряджене двохіонізоване ядро гелію з масовим числом 4 та атомним
4
номером 2 ( He )
2
226 Ra  222 Rn  4 He . (1.1)
88 86 2
2. Розпад з утворенням від’ємних та позитивних β-частинок електрона і
- - + +
позитрона відповідно позначається (е або β ) та (е і β ). Маса цих частинок
-27
рівна 0,9035·10 г, що дорівнює 1/1835 частини маси протона. Окрім цього під
час β-розпаду обов’язково випромінюється електрична нейтральна частинка із
+
нульовою масою спокою – нейтрино (ν) під час випромінюванні позитронів β
~
-
розпаду та антинейтрино  під час β - розпаду:
17
17

F  O     (1.2)
9 8
~

40
40
K  Ca     (1.3)
19 20
3. Захват атомним ядром електрона, розміщеного на орбітах атома, який
обумовлює зміну маси і заряду ядра, як і при β-розпаді.
Такий процес називається електронним захватом в результаті якого
атомний номер зменшується на одну одиницю, енергія реакції забирається
нейтрином, а в окремих випадках випромінюється γ-промінь:
40
40
K  e   Ar     (1.4)
19 18
7