Page 10 - 4799

тотожні. Якщо частинка не має визначеного символу, то вона позначається
символом відповідної частинки з тильдою (~) нагорі.
У разі зустрічі частинки зі своєю античастинкою відбувається
анігіляція - процес перетворення в інші більш легкі частинки. Наприклад,
протон та антипротон під час анігіляції перетворюються, головним чином, у
π-мезони і частково у фотони. У результаті анігіляції електрона та позитрона
одержують 2 або 3 фотони. Слід відмітити, що хоч слово “анігіляція” означає
“знищення”, не треба розуміти під цим терміном знищення матерії, оскільки
у ході анігіляції матерія не знищується, а тільки переходить у інші види.
На відміну від протона, нейтрон - нестабільна частинка і розпадається у
-
вільному стані (коли летить, наприклад, у пучку) на протон р, електрон е і
~
електронне антинейтрино  .
e
Надлишок маси у нейтрона, порівняно з сумою мас протона та
електрона, є настільки великим, що енергетично можливим стає процес
перетворення нейтрона на протон і електрон внаслідок β-розпаду. Під час
електронного β-розпаду нестабільних атомних ядер такого самого
перетворення зазнає один із нейтронів ядра. Період напіврозпаду вільного
нейтрона дорівнює приблизно 12 хв., тоді середній час життя τ=Т ½:ln2=17 хв.
3
(≈10 с).
У процесі β-розпаду електрони випромінюються нестабільними
ядрами, подібно до того, як випромінюються кванти світла збудженими
атомами: β-частинок (електронів) у ядрі, як і квантів світла в атомі, немає аж
до моменту їх випромінювання. Однак випромінювання електронів разом з
антинейтрино із ядер зумовлено, як припускав Е.Фермі, не
електромагнітними силами, як під час випромінювання світла атомами, а
зовсім новим типом сил, які отримали назву сил слабкої взаємодії.
Хоча нейтрони у вільному стані й у радіоактивних атомних ядрах
можуть розпадатися, у стабільних ядрах нейтрони, як і протони, є
стабільними.
Деякі атомні ядра, “перевантажені” протонами, можуть зазнавати
позитронного β-розпаду, коли один із протонів ядра, що забрав енергію в
інших протонів та нейтронів того самого ядра, перетворюється на нейтрон,
+
позитрон е та електронне нейтрино ν е.
Позитрон і нейтрино вилітають із області ядра, а утворений нейтрон
замість початкового протона залишається в ядрі. У цьому випадку ядро, що
зменшило свій заряд на одиницю, тобто зменшило число протонів на
одиницю й одночасно збільшило число нейтронів на одиницю, стає, як
правило, більш стабільним. Хоча після цього може виникнути і β-розпад
ядра, що утворилося.
Під час β-розпадів ядер сумарне число протонів та нейтронів, тобто
масове число ядра А, не змінюється. Ядра з однаковим числом А
називаються ізобарами, з однаковим числом протонів Z - ізотопами, а з
однаковим числом нейтронів N - ізотонами.
Найбільш стабільними серед легких ядер-ізобар (А≤40) будуть такі, в
яких N=Z для парно-парних (N i Z – парні) і непарно-непарних (N і Z

10