Радиоактив тарҡалыу

Радиоактив тарҡалыу
Асыусы йәки уйлап табыусы	Антуан Анри Беккерель[d]
Радиоактив тарҡалыу Викимилектә

Радиоактив тарҡалыу (лат. radius «нур» һәм āctīvus «тәьҫирле») — тотороҡһоҙ атом ядролары (нуклидтар) составының йә эске төҙөлөшөнөң элементар киҫәксәләр, гамма-кванттар һәм/йәки ядро өлөшсәләрен бүлеп сығарыу юлы менән көтмәгәндә үҙгәреүе. Радиоактив тарҡалыуҙы — радиоактивлыҡ тип, ә нуклидтарҙы радиоактив нуклид (радионуклидтар) тип тә йөрөтәләр. Радиоактив ядролары булған матдәләрҙе лә радиоактив матдә тиҙәр.

Теория

Тәбиғи радиоактивлыҡ — тәбиғәттә осраусан атом ядроларының үҙенән-үҙе тарҡалыуы.

Яһалма радиоактивлыҡ — ядро реакциялары аша яһалма юл менән алынған атом ядроларының үҙенән-үҙе тарҡалыуы.

Радиоактив тарҡалыу кисергән ядро — төп, был тарҡалыу һөҙөмтәһендә барлыҡҡа килгән ядро бүлендек ядро тип атала. Бүлендек ядроның масса һанының һәм зарядының төп ядроға ҡарата үҙгәреүе Соддиҙың тайпылыш ҡағиҙәһе менән тасуирлана.

Альфа-киҫәксәләр бүленеү менән барған тарҡалыу альфа-тарҡалыу тип атала; бета-киҫәксәләр бүленеү менән барған тарҡалыу бета-тарҡалыу тип атала (хәҙер бета-тарҡалыуҙың бета-киҫәксәләр бүлмәйенсә барған төрҙәре лә билдәле, әммә бета-тарҡалыу һәр ваҡыт нейтринолар йә антинейтринолар бүлеп сығарыу менән оҙатыла). «Гамма-тарҡалыу» термины һирәк ҡулланыла; ядроның гамма-кванттар бүлеп сығарыуын ғәҙәттә изомерлы күсеш тип йөрөтәләр. Гамма-нурланыш йыш ҡына тарҡалыуҙың беренсе баҫҡыста ярһыу хәлдәге бүлендек ядро барлыҡҡа килеү һәм һуңынан уның гамма-кванттар сығарып төп хәлгә күсеүе менән барған типтарына хас.

Радиоактив ядролар бүлеп сығарған α-киҫәксәләрҙең һәм γ-кванттарҙың энергетик спектрҙары өҙөк-өҙөклө («дискрет»), ә β-киҫәксәләрҙең спектры өҙөкһөҙ, тоташ.

Хәҙерге ваҡытта, альфа-, бета- һәм гамма-тарҡалыуҙарҙан тыш, нейтрон, протон (шулай уҡ ике протон) бүлеү менән барған тарҡалыуҙар, кластерлы радиоактивлыҡ, спонтан бүленеш булыуы билдәле. Электрон эләктереү, позитронлы тарҡалыу (йәки β±тарҡалыу), шулай уҡ икеләтелгән бета-тарҡалыу (һәм уның төрҙәре) ғәҙәттә бета-тарҡалыуҙың типтары тип һанала.

Ҡайһы бер изотоптар тарҡалыуҙың бер юлы ике йә унан да күберәк төрөнә дусар була ала. Мәҫәлән, висмут-212 64 процент ихтималлыҡ менән таллий-208-гә (альфа-тарҡалыу ярҙамында) һәм 36 процент ихтималлыҡ менән полоний-212-гә (бета-тарҡалыу ярҙамында) тарҡала.

Радиоактив тарҡалыу һөҙөмтәһендә хасил булған бүлендек ядро ҡайһы берҙә шулай уҡ радиоактив булып сыға һәм бер ни тиклем ваҡыттан тағы тарҡала. Радиоактив тарҡалыу тотороҡло, йәғни радиоактив булмаған ядро барлыҡҡа килгәнсе бара. Бындай тарҡалыуҙар теҙмәһе — тарҡалыуҙар сынйыры, ә уның барышында барлыҡҡа килгән нуклидтар теҙмәһе радиоактив рәт тип атала. Атап әйткәндә, уран-238, уран-235 һәм торий-232-нән башланған радиоактив рәттәр өсөн, һәр ҡайһыһына ярашлы, ҡурғаш-206, ҡурғаш-207 һәм ҡурғаш-208 ахырғы (тотороҡло) нуклид булып тора.

Масса һаны AA бер төрлө булған ядролар (изобарҙар) бета-тарҡалыу юлы менән бер-береһенә күсә ала. Һәр изобар сынйырында 1-ҙән 3-кә тиклем бета-тотороҡло нуклид була (улар бета-тарҡалыуға дусар була алмай, ләкин радиоактив тарҡалыуҙың башҡа төрҙәренә ҡарата мотлаҡ тотороҡло булмай). Изобар сынйырҙағы башҡа ядролар бета-тотороҡһоҙ; эҙмә-эҙле барған бета-минус- йәки бета-плюс-тарҡалыуҙар юлы менән улар иң яҡындағы бета-тотороҡло нуклидҡа әүерелә. Изобар сынйырҙа ике бета-тотороҡло нуклид араһында булған ядролар β⁻-тарҡалыу ҙа, β⁺-тарҡалыу ҙа (йәки электрон эләктереү) кисерә ала. Мәҫәлән, тәбиғәттә осраусан калий-40 радионуклиды күршеләге бета-тотороҡло аргон-40 һәм кальций-40 ядроларына тарҡалырға һәләтле:

${}_{19}^{40}{\textrm {K}}+e^{-}\rightarrow {}_{18}^{40}{\textrm {Ar}}+\nu _{e},$

${}_{19}^{40}{\textrm {K}}\rightarrow {}_{18}^{40}{\textrm {Ar}}+e^{+}+\nu _{e},$

${}_{19}^{40}{\textrm {K}}\rightarrow {}_{20}^{40}{\textrm {Ca}}+e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.$

Тәбиғи элементтарҙың радиоактивлығы

Эксперименттар юлы менән билдәләнеүенсә, тәртип һаны 82-нән юғарыраҡ булған бөтә химик элементтар (йәғни висмуттан башлап) радиоактив булып тора, йәғни тотороҡло изотоптарға эйә түгел.

Еңелерәк элементтарҙың барыһы ла, тотороҡло изотоптарҙан тыш, ярымтарҡалыуҙың төрлө мөҙҙәтенә эйә, был мөҙҙәт наносекундтың бер өлөшөндәй ҡыҫҡа ғына ла, Ғаләмдең барлыҡҡа килгәндән алып бөтә ғүмере оҙонлоғонан күп тапҡырҙарға артығыраҡ та булырға мөмкин. Мәҫәлән, теллур-128 өйрәнелгән бөтә радионуклидтар араһында үлсәнгән иң оҙон ярымтарҡалыу мөҙҙәтенә эйә, ул ~2,2·10²⁴ йылға тиң.

Висмуттан еңелерәк элементтар араһында тотороҡһоҙлоҡ буйынса прометий менән технеций ғына дөйөм ҡағиҙәгә буйһонмай, уларҙың геологик дәүерҙәргә ҡарата оҙаҡ йәшәүсән изотоптары юҡ. Технецийҙың иң оҙаҡ йәшәүсән изотобы — технеций-98 — 4,2 миллион йыл самаһы, ә прометийҙың иң оҙаҡ йәшәүсән изотобы — прометий-145 — 17,5 йыл оҙайлыҡтағы ярымтарҡалыу мөҙҙәтенә эйә. Шунлыҡтан технеций менән прометийҙың изотоптары Ер шары барлыҡҡа килгән мәлдән ер ҡабығында һаҡланмаған һәм яһалма юл менән алынған.

Ер йәшенә тиң йә унан да артығыраҡ ярымтарҡалыу мөҙҙәтенә эйә радиоактив изотоптар аҙ түгел, радиоактив булыуҙарына ҡарамаҫтан, был изотоптар элементтарҙың тәбиғи изотоплы ҡатнашмаһында һаҡланған. Мәҫәлән, калий-40, рений-187, рубидий-87, теллур-128 һәм башҡалар шундайҙарға инә.

Оҙаҡ йәшәүсән изотоптарҙың ҡайһы берҙәре тау минералдарының, тоҡомдарының һәм метеориттарҙың кристаллашыу ваҡытының абсолют геологик датаһын билдәләү өсөн мөһим.

Асыу тарихы

Радиоактивлыҡ 1896 йылда француз физигы А. Беккерель тарафынан асыла. Ул люминесценцияның күптән түгел асылған рентген нурҙары менән бәйләнешен өйрәнә.

Беккерелдең башына шундай фекер килә: һәр бер люминесценцияның да рентген нурҙары буламы икән? Уйын тикшереү өсөн ул бер нисә берләшмә, шул иҫәптән һары-йәшел төҫ менән фосфоресценцияланған уран тоҙҙарының береһен ала. Тоҙҙо ҡояш яҡтыһы менән яҡтырта ла, ҡара ҡағыҙға төрөп, ҡараңғы шкафҡа шулай уҡ ҡара ҡағыҙҡа төрөлгән фотопластинкаға һалып ҡуя. Бер аҙ ваҡыт үткәс, пластинканы асығайтып ҡарағас, Беккерель ысынлап та тоҙ киҫәгенең һүрәтләнешен күрә. Ләкин люминесцент нурланыш ҡара ҡағыҙ аша үтә алмай, был шарттарҙа тик рентген нурҙары ғына пластинканы яҡтырта ала. Беккерель тәжрибәһен бер нисә тапҡыр ҡабатлай һәм бер үк һөҙөмтәгә өлгәшә.

1896 йылдың 24 февралендә Франция Фәндәр академияһы ултырышында ул «Фосфоресценциянан сыҡҡан нурланыш хаҡында» тигән темаға сығыш яһай. Әммә бер нисә көндән был һығымтаға төҙәтеү индерергә тура килә. 26 һәм 27 февралдә Беккерелдең лабораторияһында бер аҙ үҙгәрештәр менән тағы бер тәжрибә үткәреүгә әҙерлек бара, әммә көн болотло булғанлыҡтан уны кисектерергә тура килә. Көн һаман аяҙытмағас, 1 мартта Беккерель уран тоҙо ятҡан пластинканы ҡояш нуры менән яҡтыртып тормайынса асығайтҡысҡа һала. Әлбиттә, ул фосфоресценцияланмай, әммә пластинкала һүрәтләнеше килеп сыға. 2 мартта уҡ Беккерель был асышы тураһында Париж Фәндәр академияһы ултырышында хәбәр итә, сығышын «Фосфоресценцияланыусы есемдәр сығарған күренмәҫ радиация тураһында» тип атай.

Артабан Беккерель урандың башҡа берләшмәләрен һәм минералдарын (шул иҫәптән фосфоресценцияланмағанын да), шулай уҡ металлик уранды ла һынай. Пластинкаға яҡтылыҡ мотлаҡ үткән була. Тоҙ менән пластинка араһына металл арҡысаҡ ҡуйғас, Беккерель пластинкала арҡысаҡтың көсһөҙ генә һыҙаттарын күрә. Шул саҡта үтә күренмәүсән предметтар аша үтә торған, әммә рентген нуры булмаған яңы нурҙар асылыуы аңлашыла.

Беккерель асыҡлауынса, нурланыштың көсө препаратта урандың миҡдарына ғына бәйле була һәм уның ниндәй берләшмәләргә инеүенә бөтөнләй ҡарамай. Шулай итеп, был үҙенсәлек берләшмәләргә түгел, ә химик элементҡа — уранға хас булып сыға.

Беккерель асышын ғалим хеҙмәттәштәре менән уртаҡлаша. 1898 йылда Мария Кюри һәм Пьер Кюри торийҙың радиоактивлығын асыҡлай, унан һуң радиоактив полоний менән торий элементтарын аса.

Беккерель үҙен ҡыҙыҡһындырған люминофорҙарға әйләнеп ҡайта. Дөрөҫ, ул радиоактивлыҡҡа ҡағылышлы тағы бер ҙур асыш яһап өлгөрә. Бер заман лекция һөйләргә әҙерләнгән Беккерелгә радиоактив матдә кәрәк була, уны Кюриҙарҙан ала ла пробирканы жилетының кеҫәһенә һала. Лекцияһы тамам булғас, радиоактив препаратты хужаларына ҡайтара, ә икенсе көндө жилет кеҫәһе тапҡырында тәнендә пробирка рәүешендәге ҡыҙыл тап күрә. Беккерель был хаҡта Пьер Кюриға һөйләй, ә теге үҙендә тәжрибә үткәрә: радий һалынған пробирканы ун сәғәт буйы беләгенә ҡуша бәйләп йөрөтә. Бер нисә көндән уның дә тиреһендә ҡыҙыл тап пәйҙә була, шунан ул шешкә әйләнә, ике ай буйы йүнәлмәй яфалай. Шулай итеп, беренсе тапҡыр радиоактивлыҡтың биологик тәьҫире асыла.

Әммә был осраҡтан һуң да ирле-ҡатынлы Кюриҙар ҡаһармандарса үҙ эшен дауам итә. Мария Кюри нур ауырынан вафат була (шулай ҙа 66 йәшкә етә).

1955 йылда Мария Кюри ҡулланған дәфтәрҙәр тикшерелә. Дәфтәрҙәргә яҙған сағында инеп ҡалған радиоактив бысраҡ әле булһа нурланыш бүлә. Дәфтәр биттәренең береһендә Пьер Кюри бармағының радиоактив эҙе һаҡланған.

Радиоактив тарҡалыу законы

Бик күп оҡшаш атомдарҙың тарҡалыу моделе. 4 атомдан (һулда) һәм 400-ҙән (уңда) башлап. Өҫтә ярымтарҡалыу мөҙҙәттәре һаны күрһәтелгән

Радиоактив тарҡалыу законы — Фредерик Содди һәм Эрнест Резерфорд тарафынан 1930 йылда эксперименттар юлы менән асылған һәм формулаға һалынған закон. Закондың хәҙерге формулировкаһы:

${\frac {dN}{dt}}=-\lambda N,$

был tt ваҡыт интервалы эсендә ирекле бер матдәлә тарҡалыуҙар һанының ошо типтағы ҡулланылған өлгөләге радиоактив атомдар һанына (NN) нисбәтле булыуын аңлата.

Был математик аңлатмала λ — тарҡалыуҙың даими дәүмәле, ул радиоактив тарҡалыуҙың ваҡыт берәмеге эсендәге ихтималлығын һүрәтләй һәм с⁻¹ үлсәмлелегенә эйә. Минус билдәһе ваҡыт үткән һайын радиоактив ядролар һанының кәмей барыуын күрһәтә. Закон радиоактив ядроларҙың бер-береһенә һәм ваҡытҡа бәйһеҙ тарҡалыуын сағылдыра.

Был закон төп радиоактивлыҡ законы тип иҫәпләнә, уның бер нисә мөһим эҙемтәһе сығарылған, был эҙемтәләр араһында тарҡалыу тасуирламаһы формулировкалары — атом йәшәүенең уртаса дауамлылығы һәм ярымтарҡалыу мөҙҙәте.

Радиоактив ядро тарҡалыу константаһы күп осраҡта тирә-яҡ мөхит шарттарына (температура, баҫым, матдәнең химик составы һ.б.) бәйле түгел. Мәҫәлән, ҡаты тритий T₂ бер нисә кельвинлы температурала газ рәүешендәге тритий бүлмә температураһында йә меңдәрсә кельвинлы температурала тарҡалған тиҙлек менән тарҡала; T₂ молекулаһы составындағы тритий тритийланған валин составындағы тиҙлек менән тарҡала. Лаборатор шарттарҙа тарҡалыу константаһының көсһөҙ генә үҙгәрештәре тик электрон эләктереү осрағына ғына хас — лабораторияла мөмкин булған температура һәм баҫым, шулай уҡ химик составтың үҙгәреүе ядро тирәһендәге электрон болоттоң тығыҙлығын бер аҙ ғына үҙгәртергә һәләтле, был тарҡалыу тиҙлегенең проценттың бер өлөшөнә генә кәмеүенә килтерә. Әммә лабораторияла өлгәшеп булмаған (атомдың юғары ионлашыусанлығы, электрондарҙың юғары тығыҙлығы, нейтриноларҙың юғары химик потенциалы, көслө магнит яландары), ләкин, әйтәйек, йондоҙҙарҙың ядроларында тормошҡа ашҡан тарҡалыуҙың башҡа типтары шулай уҡ үҙ ихтималлығын үҙгәртергә һәләтле.

Радиоактив тарҡалыу константаһының даимилығы төрлө тәбиғи һәм яһалма объекттарҙың йәшен уларҙың составындағы радиоактив ядроларҙың тарҡалыуына һәм тарҡалыу продукттарының йыйылыуына ҡарап билдәләргә мөмкинлек бирә. Даталарҙы радиоизотоп аша билдәләүҙең төрлө ысулдары эшләнгән, улар объекттарҙың йәшен бер нисәнән миллиардтарса йылға тиклемге арауыҡта билдәләргә мөмкинлек бирә; был ысулдар араһында иң билдәлеләре — радиоуглерод ысулы, уран-ҡурғаш ысулы, уран-гелий ысулы, калий-аргон ысулы һәм башҡалар.

Радиоактив тарҡалыу ваҡытында бүленеп сыҡҡан киҫәксәләрҙең төрҙәре

Эрнест Резерфорд эксперименттар юлы менән уран тоҙҙарының өс типтағы нур бүлеп сығарғанын асыҡлай (1899), был нурҙар магнит яланында төрлөсә ауыша:

• беренсе тип нурҙар ыңғай зарядлы киҫәксәләр ағымы кеүек ауыша; уларҙы α-нурҙар тип атағандар;
• икенсе тип нурҙар ғәҙәттә магнит яланында кире зарядлы киҫәксәләр ағымы кеүек ауыша, уларҙы β-нур тип атағандар (әммә ҡапма-ҡаршы яҡҡа ауышыусы позитрон бета-нурҙары ла бар);
• өсөнсө тип нурҙар магнит яланы тарафынан ауыштырылмай, улар γ-нурланыш тип йөрөтөлә.

Тарҡалыусы ядроның электрон тышлығы менән үҙ-ара тәьҫир итешкән сағында электрон тышлыҡтан киҫәксәләр (рентген фотондары, Оже-электрондар, конверсиялы электрондар) бүленеүе ихтимал. Нурланыштың тәүге ике тибы электрон тышлыҡта вакансия барлыҡҡа килеп (атап әйткәндә, электрон эләктереү осрағында һәм конверсиялы электрон менән нурланып изомер күсеш барғанда), артабан был вакансияның каскадлы тултырылыуы ваҡытында хасил була. Конверсиялы электрон эске конверсиялы изомер күсеш барышында, ядроның кимәлдәре араһында күскән саҡта, бүленгән энергия гамма-квант тарафынан алып кителмәйенсә тышлыҡтағы электрондарҙың береһенә тапшырылған ваҡытта бүленеп сыға.

Спонтан бүленгәндә ядро ике (һирәгерәк өс) сағыштырмаса еңел ядроға — бүленеү ярсыҡтарына — һәм бер нисә нейтронға тарҡала. Кластерлы тарҡалыу (ул бүленеү менән альфа-тарҡалыу араһындағы процесс булып тора) ваҡытында ауыр төп ядро тарафынан сағыштырмаса еңел ядро сығарып ебәрелә (¹⁴C, ¹⁶O һ.б.).

Протонлы (ике протонлы) һәм нейтронлы тарҡалыу ваҡытында ядро ярашлы рәүештә протондар һәм нейтрондар сығара.

Бета-тарҡалыуҙың бөтә төрҙәрендә (алдан әйтелгән, әммә әлегә асылмаған нейтриноһыҙ төрҙән башҡа) ядро тарафынан нейтринолар йәки антинейтринолар сығарыла.

Альфа-тарҡалыу

Альфа-тарҡалыу тип атом ядроның үҙенән-үҙе бүлендек ядроға һәм α-киҫәксәгә (⁴He атомының ядроһы) тарҡалыуын атайҙар.

Альфа-тарҡалыу, ҡағиҙә булараҡ, масса һаны А ≥ 140 тәшкил иткән (хәйер, был ҡағиҙәгә инмәгән бер нисә осраҡ бар) ауыр ядроларҙа бара. Ауыр ядролар эсендә ядро көстәренең туйыныу үҙенсәлеге иҫәбенә айырымланған α-киҫәксәләр барлыҡҡа килә, улар ике протондан һәм ике нейтрондан тора. Барлыҡҡа килгән α-киҫәксә ядро протондарынан этәрелеүҙең кулон көстәре тәьҫиренә айырым протондарға ҡарағанда нығыраҡ бирелә. Бер үк ваҡытта α-киҫәксә ядро нуклондарына башҡа нуклондар менән сағыштырғанда көсһөҙөрәк тартыу көсөнә дусар була. Барлыҡҡа килгән альфа-киҫәксә ядроның сигендә эскә табан һуғыла, әммә уны еңеп, тышҡа сығып осоуы ла ихтимал.

α-тарҡалыу осрағына Соддиҙың тайпылыш ҡағиҙәһе:

${}_{Z}^{A}{\textrm {X}}\rightarrow {}_{Z-2}^{A-4}{\textrm {Y}}+{}_{2}^{4}{\textrm {He}}.$

Миҫал (уран-238-ҙең торий-234-кә альфа-тарҡалыуы):

${}_{92}^{238}{\textrm {U}}\rightarrow {}_{90}^{234}{\textrm {Th}}+{}_{2}^{4}{\textrm {He}}.$

α-тарҡалыу һөҙөмтәһендә атом Менделеев таблицаһының башына табан ике шаҡмаҡҡа алғараҡ күсә (йәғни ZZ ядроһының заряды 2-гә кәмей), бүлендек ядроның масса һаны 4-кә кәмей.

Бета-тарҡалыу

Бета-минус-тарҡалыу

Беккерель β-нурҙарҙың электрондар ағымы булыуын иҫбатлай. Бета-тарҡалыу — ул көсһөҙ тәьҫир итешеүҙең күрһәткесе.

Бета-тарҡалыу (анығыраҡ итеп әйткәндә, бета-минус-тарҡалыу, β⁻-тарҡалыу) — ул ядронан электрон һәм электрон антинейтриноһы сығыуы менән оҙатылған радиоактив тарҡалыу.

Бета-минус-тарҡалыуҙың Фейнман диаграммаһы: ядро нейтрондарының береһендә d-кварк u-кваркҡа әүерелә һәм виртуаль W-бозон сығара, был W-бозон электронға һәм электрон антинейтриноһына тарҡала

Бета-тарҡалыу нуклон эсендәге процесс булып тора. Бета-минус-тарҡалыу ядро нейтрондарының береһендәге d-кварктарҙың береһенең u-кваркҡа әүерелеүе һөҙөмтәһендә барлыҡҡа килә; шуның менән бергә нейтрондың, электрон менән антинейтриноны сығарып, протонға әйләнеүе бара:

${}_{0}^{1}{\textrm {n}}\rightarrow {}_{1}^{1}{\textrm {p}}+{}_{-1}^{0}{\textrm {e}}+{\bar {\nu }}_{e}.$

Ирекле нейтрондар шулай уҡ β⁻-тарҡалыуға дусар була һәм протонға, электронға һәм антинейтриноға әүерелә.

β⁻-тарҡалыу өсөн Соддиҙың тайпылыш ҡағиҙәһе:

${}_{Z}^{A}{\textrm {X}}\rightarrow {}_{Z+1}^{A}{\textrm {Y}}+{}_{-1}^{0}{\textrm {e}}+{\bar {\nu }}_{e}.$

Миҫал (тритийҙың гелий-3-кә бета-тарҡалыуы):

${}_{1}^{3}{\textrm {H}}\rightarrow {}_{2}^{3}{\textrm {He}}+{}_{-1}^{0}{\textrm {e}}+{\bar {\nu }}_{e}.$

β⁻-тарҡалыуҙан һуң элемент Менделеев таблицаһының аҙағына табан 1 шаҡмаҡҡа күсә (ядро заряды бер берәмеккә арта), ә ядроның масса һаны үҙгәрешһеҙ ҡала.

Позитронлы тарҡалыу һәм электрон эләктереү

Позитронлы тарҡалыуҙың Фейнман диаграммаһы: ядро протондарының береһендә u-кварк d-кваркҡа әүерелә һәм виртуаль W-бозон сығара, был W-бозон позитрон менән электрон нейтриноһына тарҡала.

Электрон эләктереүҙең Фейнман диаграммаһы: ядро протондарының береһендә u-кварк d-кваркҡа әүерелә һәм виртуаль W-бозон сығара, был W-бозон, тышлыҡтың электроны менән тәьҫир итешеп, уны электрон нейтриноһына әйләндерә.

Бета-тарҡалыуҙың башҡа типтары ла бар. Позитронлы тарҡалыуҙа (бета-плюс-тарҡалыуҙа) ядро позитрон менән электрон нейтриноһын бүлеп сығара. β⁺-тарҡалыу ваҡытында ядро заряды бер берәмеккә кәмей (ядро Менделеев таблицаһының башына табан бер шаҡмаҡҡа алға шыла), йәғни ядро протондарының береһе, позитрон һәм нейтрино бүлеп сығарып, нейтронға әүерелә. Позитронлы тарҡалыу һәр ваҡыт көнәркәш процесс булып торған электрон эләктереү менән бергә бара, был процеста ядро атом тышлығынан электронды эләктереп ала һәм нейтрино бүлеп сығара, был ваҡытта ядро заряды шулай уҡ бер берәмеккә бәләкәйләнә. Ләкин киреһе дөрөҫ түгел: электрон эләктергән (ε-эләктереү) күп нуклидтар өсөн позитронлы тарҡалыу энергия һаҡланыу законы менән тыйыла. ε-эләктереү ваҡытында атомдың электрон тышлыҡтарының ҡайһыһынан (K, L, M,…) электрон эләктерелеүенә бәйле, процесс К-эләктереү, L-эләктереү, M-эләктереү, … һ. б. тип атала; улар бөтәһе лә көнәркәш (йәғни ярышташ, көндәш) булып тора, әммә К-эләктереү иң ихтималы һанала, сөнки ядро эргәһендә К-тышлыҡ электрондарының тупланышы ситтәрәк торғандарҙыҡынан байтаҡҡа юғары. Электрон эләктергәндән һуң электрон тышлыҡта барлыҡҡа килгән буш урынды юғарыраҡ тышлыҡтан күскән электрон биләй. Был процесс каскадлы булырға мөмкин, а энергия рентген фотондары һәм/йәки Оже-электрондар ярҙамында алып кителә.

β⁺-тарҡалыу һәм электрон эләктереү өсөн Соддиҙың тайпылыш ҡағиҙәһе:

${}_{Z}^{A}{\textrm {X}}\rightarrow {}_{Z-1}^{A}{\textrm {Y}}+e^{+}+\nu _{e}.$

${}_{Z}^{A}{\textrm {X}}+e^{-}\rightarrow {}_{Z-1}^{A}{\textrm {Y}}+\nu _{e}.$

Миҫал (бериллий-7-не литий-7-гә ε-эләктереү):

${}_{4}^{7}{\textrm {Be}}+e^{-}\rightarrow {}_{3}^{7}{\textrm {Li}}+\nu _{e}.$

Позитронлы тарҡалыуҙан һәм ε-эләктереүҙән һуң элемент Менделеев таблицаһының башына ҡарай 1 шаҡмаҡҡа күсә (йәҙрә заряды бер берәмеккә бәләкәйләнә), ә ядроның масса һаны үҙгәрешһеҙ ҡала.

Икеләтелгән бета-тарҡалыу

Икеләтелгән бета-тарҡалыу радиоактив тарҡалыуҙың билдәле булған бөтә типтары араһында иң һирәк осрағаны булып тора, әлеге мәлгә ул тик ун бер нуклид өсөн генә табылған, уларҙың һәр береһе өсөн тарҡалыу мөҙҙәте 10¹⁹ йылдан ашыу булып тора.

Йәнә нейтриноһыҙ икеләтелгән бета-тарҡалыу алдан әйтелгән, әммә әлегә асылмаған.

Бета-тарҡалыуҙың дөйөм үҙенсәлектәре

Бета-тарҡалыуҙың бөтә типтары ядроның масса һанын һаҡлай, сөнки теләһә ниндәй бета-тарҡалыуҙа ла ядролағы нуклондарҙың дөйөм һаны үҙгәрешһеҙ ҡала, тик бер йә ике нейтрон ғына протонға әйләнә (йә киреһенсә).

Гамма-тарҡалыу (изомерлы күсеш)

Бөтә ядролар ҙа тиерлек, төп квант хәленән тыш, ҙурыраҡ энергиялы ярһыу хәлдәрҙең дискрет тупланмаһына эйә. Ярһыу хәлдәр ядро реакциялары ваҡытында йә башҡа ядролар радиоактив тарҡалғанда хасил була ала. Ярһыу хәлдәрҙең күпселеге бик ҡыҫҡа ғүмерле була (наносекундтан кәмерәк). Әммә оҙағыраҡ йәшәй торғандары ла (микросекундтар, тәүлектәр йә йылдар буйы) була, улар изомер тип йөрөтөлә, хәйер, улар менән ҡыҫҡа ғүмерлеләр араһындағы сик бик шартлы. Ядроларҙың изомер хәлдәре, ҡағиҙә булараҡ, төп хәлгә тарҡала. Уның барышында бер йәки бер нисә гамма-квант бүленә; ядроның ярһыуы атом тышлығынан конверсиялы электрондарҙың осоп сығыуы менән дә баҫыла ала. Изомер хәлдәр шулай уҡ ҡәҙимге бета- һәм альфа-тарҡалыу юлы менән дә тарҡалырға мөмкин.

Әҙәбиәт

• Сивухин Д. В. Общий курс физики. — 3-e издание, стереотипное. — М.: Физматлит, 2002. — Т. V. Атомная и ядерная физика. — 784 с. — ISBN 5-9221-0230-3.