Stabilitatea nucleului înseamnă că nucleul nu își va schimba spontan numărul de protoni, neutroni și proprietățile sale de bază. În funcție de stabilitatea nucleului, acesta poate fi împărțit în două tipuri: nuclee stabile și nuclee instabile (sau radioactive).
1. Nucleele atomice cu un număr de protoni egal și mai mare de 84 sunt instabile. Adică, elementele de după numărul atomic 84 sunt toate elemente radioactive.
2. Un nucleu cu mai puțin de 84 de protoni are un număr par de protoni și neutroni, iar nucleul său este stabil.
3. Nucleele atomice cu un număr de protoni sau neutroni egal cu 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 sunt deosebit de stabile. Aceste numere se numesc numere magice. Atât numărul de protoni, cât și numărul de neutroni sunt numere magice, numite nuclee cu număr magic dublu.
4. Raportul dintre numărul de neutroni și numărul de protoni este n/p. Când Z<20, n/p="1," and="" the="" nucleus="" is="" stable.="" as="" the="" atomic="" number="" increases,="" the="" value="" of="" n/p="" increases,="" and="" the="" larger="" the="" ratio,="" the="" worse="" the="">
Dezintegrare nucleară
Nucleele atomice instabile se vor transforma spontan într-un alt nucleu, emițând în același timp radiații. Această schimbare se numește dezintegrare radioactivă. Există trei tipuri de raze emise de nucleu în timpul procesului de degradare: raze α, raze β și raze γ.
Razele alfa sunt fluxuri de particule alfa, care sunt nuclee de heliu încărcate pozitiv. Razele beta sunt un flux de electroni în mișcare de mare viteză.
Există două tipuri de degradare a β: β+ și β-. Când β se descompune, în plus față de pozitroni sau electroni negativi, se emit, de asemenea, neutrini sau antineutrini. Beta-dezintegrarea este conversia neutronilor din nucleu în protoni (rămași în nucleu) și eliberează un electron și un antineutrino asociat cu electronul. Dezintegrarea Beta+ este faptul că există mai puțini neutroni în nucleu, iar protonii sunt convertiți în neutroni (rămași în nucleu), iar un pozitron și un neutrino sunt eliberați în același timp.
Razele gamma sunt un flux de fotoni. Acesta este de obicei emis atunci când un nou nucleu este format după dezintegrare alfa sau dezintegrare beta. Acest lucru se datorează faptului că nucleul mamei radioactive devine un nucleu fiica excitat după dezintegrarea menționată mai sus, și atunci când nucleul fiicei trece la o stare normală, în general radiază fotoni gamma.
Numărul total de încărcături și masa totală a particulelor înainte de descompunere este egal cu numărul total de sarcini și masa totală a tuturor particulelor după descompunere
Legea dezintegrării radioactive
Există nuclee N în probă la momentul t, iar dN se descompune în timpul dt.
t=0, N=N0, da
Formula de mai sus se numește legea dezintegrării radioactive.
Semnificația fizică este: la momentul t, raportul dintre numărul de nuclee care se descompun pe unitate de timp și numărul total de nuclee la acel moment. Cu cât e mai mare, cu atât mai repede se dezintegrează.
Se obișnuiește să se folosească timpul de înjumătățire pentru a caracteriza rata de degradare a elementelor radioactive. Definiția timpului de înjumătățire este: timpul necesar pentru ca nucleul să se descompună la N=N0/2. Exprimată de T.
Uneori, durata medie de viață τ este, de asemenea, utilizat pentru a indica viteza de degradare. Durata medie de viață se referă la valoarea medie a timpului în care fiecare nucleu există înainte de a se descompune.
Radioactivitatea (numită și radioactivitate) se referă la numărul de dezintegrări nucleare ale unei surse radioactive pe unitate de timp.
În Sistemul Internațional de Unități, unitatea de activitate este becquerel (Bq). 1Bq reprezintă activitatea unei surse radioactive care suferă dezintegrare nucleară o dată pe secundă. Unitatea utilizată în mod obișnuit este Curie (Ci).