§6.2 Альфа-бөлшегiнiң әсерiнен орындалатын ядролық реакциялар

Альфа-бөлшегiнiң әсерiнен орындалған ядролық реакция нәтижесiнде басқа химиялық элементтiң атом ядросы түзiлiп, оны бастапқы ядромен салыстырғанда оның массасы бiршамаға өзгередi. Мысалы: азот атом ядросын -бөлшегiмен атқылағанда, оттегiнiң атом ядросы түзiледi және протон бөлiнiп шығады, ал фтордың атом ядросын атқылағанда неон ядросы және протон бөлiнедi. Сонымен -бөлшегi әсерiнен орындалатын ядролық реакция нәтижесiнде, бiршама ауыр элементтiң ядросы пайда болады және бiр мезгiлде протон бөлiнедi. Бұл жағдайда нейтронның ұшып шығуына байланысты орнықты немесе радиоктивтi атом ядросы пайда болады, егер түзiлген ядро радиоактивтi болса, әрi қарай позитрон бөлінеді.

Атом ядросымен жылдам бөлшектер соқтығысса, онда олар өзара бiр-бiрiмен бiрiгедi, соның арқасында қозған - аралық атом ядросы түзiледi де, бөлшек нуклоны және нысаналық ядро нуклондары қосылады. Пайда болған ядро құрамының өмiр сүру ұзақтығы сол нысаналы атом ядросындай болады, одан соң ол ядро ыдырайды, яғни жаңа ядроға айналады және өте жеңiл бөлшек бөлiнедi.

Сонымен, азотты -бөлшегiмен атқылау реакциясы мынадай түрде жазылады:

(6.2.1)

орнықты болады.

Бұдан азот ядросы -бөлшегiмен соқтығысқанда ол оттегi ядросына айналады және протон бөлiнедi. Сол сияқты фтор және алюминий атомдарын -бөлшегiмен атқылағанда мынадай реакция түзеледi:

(6.2.2.)

орнықсыз радиоактивті изотоп.

Атом ядросы -бөлшегiмен әсерлескенде тек протон бөлiнiп шығып қоймайды, сонымен қатар нейтрон да бөлiнiп шығады:

(6.2.3.)

орнықты болады.

Кейбiр кезде протон мен нейтронды мынадай түрде p¹, n¹ немесе p, n деп белгiлеймiз. Бұл формулаларда -бөлшегi екі ретті иондалған гелий (₂He⁴) ядросы түрiнде жазылған.

Ядролық реакцияны жазу символының тағы басқа формасы қолданылады, яғни атқыланатын ядро жақшаның алдыңғы сол жағындағы сыртына, ал жақша iшiне атқылайтын бөлшек және бөлiнiп шығатын бөлшек, жақшаның оң жағындағы сыртына жаңа реакциядан соң алынған ядро жазылады. Онда жоғарыда көрсетiлген ядролық реакцияларды мынадай түрде жазамыз:

(6.2.4.)

Ядролық реакция нәтижесiнде көрсетiлген 2.2.3. формуладағы алынған ядролар орнықты. Сонымен қатар ядролық реакция нәтижесiнде алынған жасанды радиоактивтi ядро пайда болады. -бөлшегiнiң әсерiнен алынған жасанды радиоактивтi ядро, позитронды - -ыдырау орындайды:

-радиоактивті

-радиоактивті

радиактивтi (6.2.5.)

N¹³, P³⁰, Si²⁷ атом ядролары -радиоактивті ол реакция нәтижесiнде позитрон (₊e) бөлiп шығарады. Осы ядролардың жартылай ыдырау аралығы 14 минут, 2,5 минут және 3,25 минут.

₄Be⁹ ( , n)₆C¹² реакциясы нейтрон алу үшiн жиi қолданылады. -бөлшегiмен сәулелендiрiлген бериллийден шығатын нейтрондардың шығу негiзi радийден шығатын нейтронға дәл келедi. Осындай шығару радий бериллийлiк көз деп аталады.

Радиоактивті түрлену кезiнде және бөлшектерiн шығарумен қатар, -кванты да шығады.

Қазiргi кездерде гелий изотопы (₂He⁴) мен қатар, ₂He³ ядро изотопы да қолданылады, оны үдетуден кейiн (үдеткiш арқылы) күштi ядролық реакция алуға болады.