7 / 15
Все нуклиды этих цепочек, кроме урана, в 100% случаев распада-
ются по каналу
β
−
за несколько минут (таблица), в результате чего
ядра трансмутируют в нуклиды в обратном направлении цепочки, т.е.
235
Ra
→
235
Ac
и т.д. Все распады сопровождаются
γ
-излучением.
Характеристики распадов некоторых атомных ядер [9]
Нуклид Период полураспада, мин Энергия сопутствующего
γ
-излучения, МэВ
235
Pa
24,44
0,47
235
Th
7,10
0,05
235
Ac
1,00
1,16
238
Pa
2,27
1,15
238
Th
9,40
0,62
Последовательные захваты электронов постепенно переводят тя-
желые нуклиды в область неустойчивых нейтронно-избыточных ядер
(рисунок), последовательные
β
−
-распады переводят ядра в область
максимально долгоживущих ядер-изобар этих цепочек превращений:
235
U и
238
U. Получается некоторое подобие “вечного двигателя”, но по-
добие кажущееся: если электронные захваты вызваны аномально вы-
соким давлением и, по своей сути, есть обращения природных (услов-
но необратимых) процессов, то обратные процессы (
β
−
-распады) не
требуют внешних воздействий. Первые процессы — маловероятны: их
реализация зависит от наличия электронов в кристаллической струк-
туре металла или на орбите атомов и давления в момент, предше-
ствующий инерциальному взрыву металлов. Вторые протекают с ве-
роятностью 100% и сопровождаются испусканием
γ
-квантов также в
100% случаев. Энергии этого
γ
-излучения недостаточно, чтобы ини-
циировать фотоядерные реакции, включая фотоделение. Сечение вза-
имодействия
γ
-квантов такой энергии с электронными оболочками
атома намного выше сечения взаимодействия с ядрами. Например, в
ядерных реакторах на 1000 делений изотопа
235
U нейтронами проис-
ходит одно деление
γ
-квантом с энергией около 1МэВ [7]. Однако при
Расположение нуклидов цепочек
β
-прев-
ращений урана
235
U и
238
U на диаграмме
Z
−
N
:
1
— кривая электроядерного равновесия; точ-
ки соответствуют нуклидам; стрелками пока-
заны переходы нуклидов в результате
β
-прев-
ращений
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 1
67