Радиоактивные изотопы.

Выражения «добавить» или «отнять» нейтрон не нужно понимать буквально. Способы, с помощью которых создают изотопы различных элементов, будут описаны ниже. А сейчас постараемся запомнить, что, существуют стабильные и радиоактивные изотопы, причем из более чем 1600 известных изотопов едва лишь около 270 являются стабильными, остальные же — радиоактивные.; К радиоактивным относятся все искусственные изотопы и около 80 естественных, встречающихся в природе.

Мы уже говорили о том, что ядро, стремясь перейти в устойчивое состояние, выбрасывает, испускает некоторые частицы. Какие? Жс-лезо-59 обладает, например, избытком нейтронов. Означает ли это, что оно выбрасывает лишние нейтроны? Дело обстоит намного сложнее. Чаще всего ядро, потерявшее устойчивость, приобретает ее вновь, выбрасывая электроны (так называемое бета-излучение), комплексы из 2 протонов и 2 нейтронов (альфа-излучение) либо фотоны (гамма-излучение). Список выбрасываемого «багажа» гораздо длиннее приведенного, но важно, что превращения, происходящие внутри ядра, подчиняются строгим физическим законам. Определяющими факторами при этом являются структура ядра, а также причины, побуждающие ядро изменить свое строение.

Человек конструирует изотопы

Из сказанного следует, что каждый изотоп имеет определенное число частиц в ядре, структуру и, следовательно, определенным образом будет реагировать на нарушение состояния равновесия. В характере протекания ядерных реакций попытаемся разобраться на примере хлора. Этот элемент занимает семнадцатое место в Периодической системе, а два его наиболее распространенных изотопа имеют массовые числа 35 и 37.

Попробуем (мысленно, разумеется) бомбардировать хлор нейтронами. В качестве символа нейтрона примем следующее обозначение. Здесь нуль внизу указывает на отсутствие у нейтрона заряда, а поскольку нейтрон- это одна частица, то вверху записана единица.

Атом хлора-35 получил один нейтрон и превратился в более тяжелый изотоп того же элемента. Но в то же время, как следует из уравнения, на свет явился еще и гамма-квант. Что это такое, и откуда он взялся?

Нейтрон, достигший ядра, обладал определенной скоростью, а следовательно, и некоторой энергией. Часть ее в момент столкновения перешла в другую форму и излучилась в виде гамма-квантов. Гамма-кванты, сопутствующие превращению изотопов, являются чем-то вроде «отходов производства».