Химия

За время хранения радиоактивного изотопа прошло $\frac{18}{3} = 6$ периодов полураспада ($n = 6$). Отсюда масса нераспавшегося изотопа, оставшаяся после 18 часов хранения, равна:

$m = 2^{-n} m_{0} = 2^{-6} \cdot 200 = \frac{200}{64} = 3,125 г$.

К основным видам радиоактивного распада относятся $\alpha$ - распад, $\beta^{-}$ - и $\beta^{+}$ - распад, электронный захват и спонтанное деление. Часто эти виды радиоактивного распада сопровождаются испусканием $\gamma$ - лучей, т.е. жесткого (с малой длиной волны) электромагнитного излучения.

$\alpha$ - распад $\alpha$ - частица - ядро атома гелия $_{2}^{4} He$. При испускании $\alpha$ - частицы ядро теряет два протона и два нейтрона, следовательно, заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4. Дочернее ядро принадлежит элементу, смещенному в периодической системе на две клетки влево по отношению к материнскому элементу:

$_{Z}^{A} Э \rightarrow _{2}^{4} \alpha + _{Z-2}^{A - 4} Э$.

$\beta^{-}$ - распад $\beta^{-}$ - частица - электрон. $\beta^{-}$ - распаду предшествует процесс:

$_{0}^{1} \rightarrow _{-1}^{0}e + _{1}^{1}p$

протекающий в ядре. Таким образом, при испускании электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется. Дочернее ядро - изобар исходного - принадлежит элементу, смещенному на одну клетку вправо в периодической системе от места материнского элемента:

$_{Z}^{A} Э \rightarrow _{-1}^{0}e + _{Z + 1}^{A} Э$

Позитронный распад $\beta^{+}$ - частица - позитрон ($e^{+}$) - обладает массой электрона и зарядом, равным заряду электрона, но противоположным по знаку. Позитронному распаду предшествует ядерный процесс:

$_{1}^{1} p \rightarrow _{0}^{1}n + _{1}^{0} e^{+}$.

Число протонов в ядре при позитронном распаде уменьшается на единицу, а массовое число не изменяется. Образующееся ядро - изобар исходного ядра - принадлежит элементу, смещенному от материнского элемента на одну клетку влево в периодической системе:

$_{Z}^{A} Э \rightarrow _{1}^{0}e + _{Z-1}^{A} Э$

Электронный захват При захвате ядром электрона с ближайшего к ядру К-слоя в ядре уменьшается число протонов вследствие протекания процесса:

$_{1}^{1}p + _{-1}^{0} e^{-} = _{0}^{1} n$.

Заряд ядра уменьшается на единицу, а массовое число остается прежним. Дочернее ядро принадлежит элементу (изобару исходного элемента), смещенному по отношению к материнскому на одну клетку влево в периодической системе элементов:

$_{Z}^{A} Э + _{-1}^{0} e \rightarrow _{Z-1}^{A} Э + h \nu$.

При переходе периферийных электронов на освободившееся в К-слое место выделяется энергия в виде кванта рентгеновского излучения.