Превращение в нейтронЗаметим, что протон обычно устойчив, масса его меньше массы нейтрона и он не может превратиться в нейтрон вне ядра. Для этого ему неоткуда взять энергию. Но в ядре, если протон находится на высоком энергетическом уровне, он может получить энергию, необходимую для превращения в нейтрон, за счет перехода на нижний энергетический уровень. Позитронное излучение возникает обычно у искусственно образованных элементов. Представим тяжелое ядро, в которое с помощью ускорителя мы внедрили протоны или альфа-частицы. В новом, более тяжелом ядре появится «избыток» протонов, которые, распадаясь, и дадут позитронную активность.

Оболочечное строение позволяет понять позитронную радиоактивность и соответственно тот факт, что в тяжелых ядрах нейтронов больше, чем протонов. С помощью этой модели становится ясной и бета-электронная радиоактивность. Нейтрон вне ядра нестабилен. Он, как мы видели, распадается с испусканием электрона в антинейтрино. Но, попав в ядро, он становится стабильным, например в дейтоне он живет бесконечно долго. В ядре нейтрон и протон непрерывно превращаются друг в друга. Это происходит с большой частотой. Проходит промежуток времени порядка 10~24 Сек, и нейтрон превращается в протон. Через такое же время совершается обратное превращение. Естественно, что нейтрон, обладающий сравнительно большим периодом полураспада, не успевает распасться. Момент, от которого следует начинать отсчет времени жизни нейтрона по отношению к самопроизвольному распаду, все время смещается, и распад никогда не успевает произойти. Но вообразим ядро, в котором оказалось относительно много нейтронов. Относительно много, значит, больше, чем существует свободных уровней с низкой энергией. Это может произойти в двух случаях. Во-первых, если мы поместим ядро в атомный реактор и будем облучать его плотным потоком нейтронов. Ядро, если оно не делится под действием нейтронов, поглощая нейтроны, окажется «переполненным» ими. Во-вторых, избыток нейтронов образуется при делении тяжелого ядра.

Еще интересные статьи :