Ядерная физика — Репетитор физики, математики

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:

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