Stabilita jádra znamená, že jádro spontánně nezmění svůj počet protonů, neutronů a jeho základních vlastností. Podle stability jádra může být rozdělen do dvou typů: stabilní jádra a nestabilní (nebo radioaktivní) jádra.
1. Atomová jádra s počtem protonů rovných a větších než 84 jsou nestabilní. To znamená, že prvky za atomovým číslem 84 jsou všechny radioaktivní prvky.
2. Jádro s méně než 84 protony má rovnoměrný počet protonů a neutronů a jeho jádro je stabilní.
3. Atomová jádra s počtem protonů nebo neutronů rovnající se 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 jsou obzvláště stabilní. Tato čísla se nazývají magická čísla. Jak počet protonů, tak počet neutronů jsou magická čísla, nazývaná dvojitá magická jádra čísel.
4. Poměr počtu neutronů k počtu protonů je n/p. Když Z<20, n/p="1," and="" the="" nucleus="" is="" stable.="" as="" the="" atomic="" number="" increases,="" the="" value="" of="" n/p="" increases,="" and="" the="" larger="" the="" ratio,="" the="" worse="" the="">
Jaderný úpadek
Nestabilní atomová jádra se spontánně přemění na jiné jádro a zároveň vyzařují radiaci. Tato změna se nazývá radioaktivní rozpad. Existují tři druhy paprsků emitovaných jádrem během procesu rozpadu: α paprsky, β paprsky a γ paprsky.
Alfa paprsky jsou alfa částice, což jsou kladně nabitá jádra hélia. Beta paprsky jsou proudem vysokorychlostních pohybujících se elektronů.
Existují dva typy rozpadu β: β+ a β-. Při β rozpadu se kromě pozitronů nebo negativních elektronů vyzařují také neutrina nebo antineutrina. Beta-rozpad je přeměna neutronů v jádře na protony (zbývající v jádře) a uvolňuje elektron a antineutrina spojená s elektronem. Rozpad Beta+ je skutečnost, že v jádru je méně neutronů a protony jsou přeměněny na neutrony (zbývající v jádře) a současně se uvolňuje pozitron a neutrina.
Gama paprsky jsou proud fotonů. Obvykle se vydává, když se vytvoří nové jádro po rozpadu alfa nebo beta. Je to proto, že radioaktivní jádro matky se stává vzrušeným dceřiným jádrem po výše uvedeném rozpadu, a když jádro dcery přechází do normálního stavu, obecně vyzařuje gama fotony.
Celkový počet náloží a celková hmotnost částic před rozpadem se rovná celkovému počtu náloží a celkové hmotnosti všech částic po rozpadu.
Zákon radioaktivního rozpadu
Ve vzorku jsou jádra N v čase t a dN se rozpadá během dt času.
t=0, N=N0, ano
Výše uvedený vzorec se nazývá zákon radioaktivního rozpadu.
Fyzický význam je: v čase t poměr počtu jader, která se rozkládají za jednotku času, k celkovému počtu jader v té době. Čím větší, tím rychlejší rozpad.
Je obvyklé používat poločas k charakterizaci rychlosti rozpadu radioaktivních prvků. Definice poločasu rozpadu je: doba potřebná k rozpadu jádra na N=N0/2. Vyjádřeno T.
Někdy se průměrná životnost τ také používá k označení rychlosti rozpadu. Průměrná životnost se vztahuje k průměrné hodnotě doby, po kterou každé jádro existuje, než se rozpadne.
Radioaktivita (nazývaná také radioaktivita) označuje počet jaderných rozpadů radioaktivního zdroje za jednotku času.
V Mezinárodním systému jednotek je jednotkou činnosti becquerel (Bq). 1Bq představuje aktivitu radioaktivního zdroje, který prochází jaderným rozpadem jednou za sekundu. Běžně používanou jednotkou je Curie (Ci).