Page 15 - 4799

5. Ізомерні переходи. До радіоактивного розпаду відносять також
перехід деяких ядер (вони називаються ізомерами) із метастабільного
(відносно стабільного, збудженого) стану до основного з випромінюванням
одного або декількох γ-квантів. При цьому ядерного перетворення (зміни
маси або заряду) як такого не відбувається. Однак закон зменшення кількості
активних (метастабільних) ядер збігається із законом радіоактивного
розпаду, що й виправдовує віднесення цього процесу, який називається
ізомерним переходом (ІП), до особливого виду радіоактивності. Ізомери
зазвичай отримують шляхом збудження ядер при бомбардуванні їх ядерними
частинками або інколи як проміжний продукт при розпаді деяких ядер і
позначаються буквою т при атомній масі, наприклад 119 m Sn.
6. Розпад з випромінюванням одного або двох протонів, при якому
маса і заряд зменшуються на одну або дві одиниці, спостерігається тільки в
частини штучних радіоактивних ізотопів з надзвичайно великим дефіцитом
нейтронів (відповідно з надлишком протонів), наприклад:

33
Ca 31 Ar 2 1 p , (1.9)
20 18 1

Цей вид радіоактивного розпаду відкритий відносно недавно і його
практичне застосування в ядерній геофізиці ще до кінця не визначено.
7. Відкрита можливість випромінювання штучними надважкими
елементами ядер вуглецю і магнію. Однак імовірність таких випромінювань
порівняно з α-розпадом мізерна.
Зазвичай радіоактивний елемент розпадається одним із перерахованих
вище способів. Однак значна кількість радіоактивних елементів може
розпадатися різними шляхами. Так, наприклад, 226 Ra в 99% випадків
перетворюється в 222 Rn, випромінюючи α-частинку з енергією 4,9 МеВ.
Однак спостерігається перехід радію (1% випадків) в радон з випусканням α-
частинки з енергією 4,7 МеВ і γ-кванта з енергією 0,2 МеВ.
Деякі радіоактивні елементи розпадаються, утворюючи два або більше
40
нових елементів. Так, близько у 12% атомів K відбувається К-захоплення і
40
перетворення їх в атоми аргону Ar з наступним випромінюванням γ-квантів
40
з енергією 1,46 МеВ. Решта 88% атомів K перетворюються в атоми кальцію
40
Ca з випромінюванням β-частинки:

~
40
40
40
40
K  0  Ar     , K  Ca  0    , (1.10)
19  18 19 20 

Розпад штучних радіоактивних елементів, як правило,
супроводжується випромінюванням електронів (або позитронів) і γ-променів.

Контрольні запитання:
1. Назвіть основні групи активних ядерно-фізичних методів.
2. Які задачі вирішують за допомогою ядерно-геофізичних методів.
3. Ким і коли виявлена природна радіоактивність?

15