Wat is alfa-verval?

Vandaag zullen we praten over wat alfa isverval en hoe het kan worden verklaard in termen van klassieke en alternatieve theorieën. Het bestaan ​​van de materiële wereld is alleen mogelijk omdat de structuren waaruit elke substantie bestaat voldoende stabiel zijn. De krachten die de deeltjes in atomen met elkaar verbinden, vormen de basis die het bestaan ​​van het hele universum garandeert. Huidige modellen van atomaire apparaten kunnen niet alleen aan de wetten te formuleren, maar ook voor veel van de waargenomen verschijnselen van de microwereld verklaren. Als onderdeel van het planetaire model van het midden van elk atoom de kern, die protonen en neutronen in gelijke delen omvat. De verhouding tussen protonen, neutronen en elektronen wordt weergegeven als 1: 1: 1. Dit op het eerste gezicht lijkt onwaarschijnlijk in werkelijkheid deze relatie is een gevolg van de wetten van de sleutelcreeerinformatie elektrische lading van een elektron gelijk is aan -1, het proton 1 en neutronen, die de vereniging van de twee kleinere tegengesteld geladen bestanddelen, het totale elektrisch neutraal (overigens vandaar de naam).

Dankzij de Coulomb-krachten, protonen in de kernstoten elkaar af, maar de tegenwichtige sterke interactie houdt de deeltjes bij elkaar. Wat is alfa-verval? Het mechanisme van zijn uiterlijk is heel eenvoudig: als de protonen van elkaar worden gescheiden, wordt de kracht van de elektro-afstoting groter dan de sterke wisselwerking, wat leidt tot de vorming van een lichtere kern en een deeltje. De redenen voor de initiële afstand zijn gevarieerd - dit kunnen zowel externe invloeden als structurele kenmerken van de kern zijn (entropiefactor).

De ineenstorting van het wereldbeeld

Tot 1896 geloofde men dat de atomen ondeelbaar waren, ende structuur van elk is kenmerkend voor een bepaalde substantie. Maar A. Becquerel (soms aangegeven door Rutherford), die uraniumzouten bestudeerde, ontdekte het fenomeen van radioactiviteit, dat twijfel doet rijzen aan veel van de veronderstellingen van de atoomtheorie van die tijd. Alfa-verval is de emissie van positief geladen deeltjes - helium-4-kernen. Opgemerkt wordt dat dit proces in de eerste plaats kenmerkend is voor kernen van zware elementen. Een van de kenmerken van het alfadeeltje is zijn dubbele positieve lading. Dit wordt verklaard door het feit dat er geen twee elektronen in de structuur zijn. De totale lading is dan +2. Alfa-verval werd bestudeerd door Rutherford. Hij bepaalde dat een dergelijke deeltjesstructuur (2 neutronen + 2 protonen) buitengewoon stabiel is en dat theoretisch de meeste andere kernen in vergelijkbare deeltjes en kernen van lichtere elementen zouden moeten vervallen. Dit gebeurt echter niet. Rutherford suggereerde dat elke nucleaire verandering alleen mogelijk is als een heliumatoom (alfadeeltje) of een hoogenergetisch elektron (betadeeltje) er binnenkomt. Vervolgens werd dit bevestigd, maar het duurde tientallen jaren van onderzoek en de introductie van een nieuw concept uit het veld van de kwantummechanica - de tunnelovergang.

De barrière overwinnen

Zoals hierboven vermeld, een stabiele structuur -alfadeeltje. De lading is van 2 tot 10 MeV. Opdat het de basis van het atoom zou kunnen doordringen, is het noodzakelijk om de krachten van elektrische afstoting te overwinnen (de protonen zijn immers aanwezig in de kern en het deeltje). Dit is de eigenlijke barrière, waarna de krachten van intranucleaire aantrekking beginnen te domineren. De wetten van de microwereld verschillen van die waar we aan gewend zijn, dus in sommige gevallen, om door de muur te gaan, is het niet nodig om het te vernietigen. Via een tunnelknooppunt is het mogelijk om de barrière te overwinnen. Hoe kleiner het verschil tussen de energie van het deeltje en de kosten van doorgang, hoe groter de kans op het overwinnen van afstoting. Voor de meeste kernen is de mogelijkheid van tunneling zo klein dat ze kunnen worden beschouwd als stabiele formaties. Anderen, onder bepaalde voorwaarden, laten de penetratie van de buitenkant (en uitstroom van binnenuit) van alfadeeltjes toe.