Ядерная физика

Ядро атома состоит из нуклонов: протонов   p и нейтронов   n .

Обозначение атомного ядра:   _{Z}^{A}\textrm{X} ,

где   A — массовое число (количество нуклонов);   Z — зарядовое число (количество протонов);   N = A - Z — изотопическое число (количество нейтронов).

Виды радиоактивного излучения:

 \alpha излучение — поток ядер гелия   _{2}^{4}\textrm{He} ;
 \beta излучение — поток электронов   _{-1}^{\;\;0}\textrm{e} ;
 \gamma излучение — поток фотонов жесткого электромагнитного излучения;
протонное излучение — поток протонов  _{1}^{1}\textrm{p} ;
нейтронное излучение — поток нейтронов  _{0}^{1}\textrm{n} .

Ядерная сила — сила притяжения, удерживающая нуклоны в составе ядра, действующая на расстоянии порядка размера нуклона.

Энергия связи ядра атома    E_{CB} [МЭв; Дж] — минимальная энергия, требуемая для расщепления ядра на отдельные нуклоны.

    \[ E_{CB} = \Delta M \cdot c^2 \qquad_{(23.1)}\]

где дефект массы   \Delta M  [а.е.м.]  показывает, насколько масса ядра   M  меньше суммы масс отдельных нуклонов, из которых ядро состоит:

    \[ \Delta M = Z \cdot m_p + N \cdot m_n - M  \qquad_{(23.2)}\]

Период полураспада   T  — время, за которое распадается половина радиоактивных ядер.

Закон радиоактивного распада:

    \[ N = \frac{N_0}{2^{\frac{t}{T}}}  \qquad_{(23.3)}\]

где   N — число нераспавшихся (оставшихся) ядер,   N_0 — первоначальное количество ядер,   t — время распада.

Число распавшихся ядер   N' :

    \[ N' = N_0 - N  \qquad_{(23.4)}\]

Активность радиоактивного источника    A  [Бк = с-1] — число радиоактивных распадов в единицу времени:

    \[ A = \frac{N'}{t}  \qquad_{(23.5)}\]

Активность убывает со временем по закону радиоактивного распада:

    \[ A = \frac{A_0}{2^{\frac{t}{T}}}  \qquad_{(23.6)}\]