Сколько альфа и бета распадов сопровождают превращение радиоактивного изотопа тория-232 (Тh-232) в радий-224 (Рa-224)?

Parovoz

26

Для решения данной задачи нам необходимо знать основные свойства радиоактивных элементов и основные принципы радиоактивного распада.

Радиоактивный распад может происходить по разным типам: излучение альфа-частиц, бета-частиц, гамма-излучение и другие. В данном случае нам интересны альфа и бета распады.

Альфа-распад характеризуется испусканием из ядра альфа-частицы, которая является ядром гелия. При альфа-распаде массовое число ядра уменьшается на 4, а заряд уменьшается на 2.

Бета-распад может быть двух типов: бета-минус и бета-плюс.
- При бета-минус распаде происходит превращение нейтрона в протон, при этом продуктом распада является электрон и антинейтрино. Массовое число ядра при этом не изменяется, но заряд увеличивается на 1.
- При бета-плюс распаде происходит превращение протона в нейтрон, и продуктами распада являются позитрон и нейтрино. Заряд ядра при этом уменьшается на 1, а массовое число остается неизменным.

Теперь рассмотрим конкретную задачу: превращение тория-232 в радий-224.

Основной путь превращения тория-232 в радий-224 - это цепь альфа и бета распадов по следующей схеме:

Тh-232 -> альфа-распад -> Ра-228 -> бета-распад -> Ак-228
-> бета-распад -> Ра-228(еще раз) -> альфа-распад -> Рн-220
-> бета-распад -> По-216 -> альфа-распад -> Рн-212
-> бета-распад -> Пб-212 -> альфа-распад -> Вн-208
-> бета-распад -> Тl-208 -> альфа-распад -> По-204
-> бета-распад -> Тл-204 -> альфа-распад -> По-200
-> бета-распад -> Тл-200 -> альфа-распад -> По-196
-> бета-распад -> Тл-196 -> альфа-распад -> По-192
-> бета-распад -> Тл-192 -> альфа-распад -> По-188
-> альфа-распад -> Ра-224

Итак, в результате превращения радиоактивного изотопа тория-232 в радий-224 было совершено 8 альфа-распадов (Th-232 -> 8 альфа-распадов -> Ra-224) и 6 бета-распадов (Th-232 -> 6 бета-распадов -> Ra-224).

Таким образом, сопровождающими превращение тория-232 в радий-224 является 8 альфа-распадов и 6 бета-распадов.