יחידה 9 – רדיואקטיביות

סוגי דעיכה

דעיכת אלפא

${}^A_Z X \to {}^{A-4}_{Z-2}Y + {}^4_2He$

אינטואיציה: הגרעין "יורק" גרעין הליום שלם (2 פרוטונים + 2 נויטרונים).

דוגמה:

${}^{238}_{92}U \to {}^{234}_{90}Th + {}^4_2He$

בדיקה: $A$: $238 = 234 + 4$ ✓, $Z$: $92 = 90 + 2$ ✓

דעיכת בטא מינוס ($\beta^-$)

${}^A_Z X \to {}^A_{Z+1}Y + {}^0_{-1}e + \bar{\nu}$

מה קורה: נויטרון הופך לפרוטון + אלקטרון.

$n \to p + e^- + \bar{\nu}$

דוגמה:

${}^{14}_6 C \to {}^{14}_7 N + {}^0_{-1}e$

שימו לב: $A$ לא משתנה (איזובר!), $Z$ עולה ב-1.

דעיכת בטא פלוס ($\beta^+$)

${}^A_Z X \to {}^A_{Z-1}Y + {}^0_{+1}e + \nu$

מה קורה: פרוטון הופך לנויטרון + פוזיטרון.

$p \to n + e^+ + \nu$

דוגמה:

${}^{22}_{11}Na \to {}^{22}_{10}Ne + {}^0_{+1}e$

דעיכת גמא ($\gamma$)

• לא משנה $Z$ או $A$
• הגרעין פולט אנרגיה (פוטון) כדי לרדת למצב יציב
• בדרך כלל מלווה דעיכות אחרות

יציבות גרעינים

יחס $N/Z$

• גרעינים קלים יציבים כש-$N \approx Z$ (יחס $\approx 1$)
• גרעינים כבדים צריכים יותר נויטרונים ($N/Z \approx 1.5$)

מתי כל דעיכה?

מספרי קסם

גרעינים עם מספרי קסם של פרוטונים או נויטרונים יציבים במיוחד:

$2, 8, 20, 28, 50, 82, 126$

אנלוגיה: כמו שכבות אלקטרונים מלאות → יציבות כימית, כך "שכבות" גרעיניות מלאות → יציבות גרעינית.

דוגמאות:

• ${}^4_2He$: $Z=2$, $N=2$ → כפול קסם → יציב מאוד
• ${}^{208}_{82}Pb$: $Z=82$, $N=126$ → כפול קסם → היסוד הכבד היציב ביותר

דוגמה טיפוסית למבחן

שאלה: השלימו את הדעיכה:

${}^{210}_{84}Po \to {}^{?}_{?}? + {}^4_2He$

פתרון:

• $A = 210 - 4 = 206$
• $Z = 84 - 2 = 82$ → $Pb$
• תשובה: ${}^{210}_{84}Po \to {}^{206}_{82}Pb + {}^4_2He$

טעויות נפוצות