да была создана Э. Ферми в 1934 г. По теории Ферми, испускание р-частицы является следствием перехода нейтрона ядра в протон с одновременным испусканием электрона, либо перехода протона в нейтрон с испусканием позитрона. Эти переходы в обоих случаях сопровождаются испусканием нейтрино.

При взаимодействии р-частиц с окружающим веществом так же, как и в случае а-частиц, происходит ионизация молекул этого вещества. Ионизирующая способность р-излу-чения меньше по сравнению с а-из л учением -— соответственно меньшему заряду и массе, р-частица с энергией порядка 1 МэВ при движении в воздухе образует приблизительно 30 ООО пар ионов. Вот. почему проникающая способность р-лучей выше, чем у а-лучей: р-частица может пролетать в воздухе путь в несколько метров.

Длина максимального пробега р-частиц в различных материалах зависит от максимальной энергии р-излучения. Так, максимальный пробег р-частиц, испускаемых S35 (Emax — 0,167 МэВ), составляет в воздухе 0,28, а в алюминии — 1 • 10Г4 м; в случае Sr89 (Е^ — 1,500 МэВ) в тех же объектах максимальный пробег составляет соответственно

5,1 и 2,47 ? 10~3 м.

Часто проникающую способность р-излучения характеризуют не длиной максимального пробега, а массой поглощающего вещества, приходящегося на 1см2 его поверхности, для чего длину максимального пробега умножают на плотность материала. Так, проникающая способность р-частиц

Sr89 в алюминии будет составлять 2,47 • Ю-3 м • 2,7Мг/м3= = 6,67 кг/м2.

Позитронное излучение существенно отличается от электронного р-излучения. Причина этого—в крайне коротком времени существования позитрона. За время, меньшее

Ю-*9 с, позитрон • захватывает электрон, превращаясь при взаимодействии с ним в два фотона. Этот процесс называется аннигиляцией пары е+ -f- е~. Позитронное излучение свойственно лишь искусственным радиоактивным изотопам и является следствием избытка протонов в ядре изотопа. Если число протонов, входящих в состав ядра, на единицу превышает число нейтронов, то в результате позитронного распада образуется ядро, в котором число нейтронов на единицу превышает число протонов. Такие сопряженные ядра называются зеркальными. Так, например, при позитронном распаде Sc41 образуется зеркальный Са41.

Электронный захват. По своей природе к р-распаду близко примыкает радиоактивное превращение ядра, называемое электронным захватом. В тех случаях, когда отношение в ядре атома данного изотопа меньше величины,

отвечающей стабильным ядрам для данной области заряда ядра (см. гл. 1), т. е. ядро характеризуется избытком протонов, переходить в устойчивую область оно может, захватывая электрон из электронной оболочки атома.

Большей частью захватываемый электрон расположен на ближайшем к ядру энергетическом слое (слой /С), поэтому часто электронный захват называют /(-захватом, хотя возможны редкие случаи L-захвата.

Явление /(-захвата подчиняется всем законам радиоактивного распада: оно характеризуется периодом полураспада, постоянной распада и т. п. Характерным примером электронного захвата является радиоактивность природного изотопа калия К40. При /(-захвате К40 превращается в изотоп аргона с такой же атомной массой. Этот захват сопровождается выбросом 7-кванта. Радиоактивность природных соединений калия является причиной ряда интересных явлений, которые будут рассмотрены в следующей главе.

Наиболее часто /(-захват наблюдается у тяжелых элементов периодической системы. Это связано с тем, что с увеличением заряда ядра уменьшается радиус орбит /(-слоя и, следовательно, вероятность Захвата электрона ядром.

Гамма-распад. При переходе из возбужденного энергетического состояния в устойчивое ядро атом высвобождает один или несколько квантов энергии, выделяющейся в виде у-излучения. Гамма-лучи занимают определенный интервал спектра электромагнитных колебаний, отличаясь от рентгеновских лучей меньшей длиной волн. Гамма-излучение имеет весьма ярко выраженные волновые свойства: у-лучи подвержены дифракции, интерференции и т. п. Все же целый ряд свойств позволяет рассматривать 7-излучение как корпускулярное, дискретное. Ниже рассматриваются некоторые из этих свойств.

Одним из наиболее важных явлений, вызываемых у-из-лучением, является фотоэффект. При фотоэффекте квант у-излучения выбивает из атома электрон, сообщая ему при этом некоторую энергию. Нетрудно установить дискретную природу этого явления. Количественное исследование фотоэффекта является одним из методов определения энергии <у-йз лучения.

Весьма показательным отражением корпускулярной природы у-излучения является эффект Комптона, заключающийся в том, что у-квант, сталкиваясь с электроном электронной оболочки атома, передает ему часть своей энергии. При этом и 7-квант, и электрон покидают ядро. Это, естественно, ведет к изменению энергии кванта, а следовательно, к изменению частоты его колебаний. С корпускуляр-ностью у-излучения связано и превращение фотона в пару электрон + позитрон.

Перечисленные эффекты обусловливают, главным образом,- поглощение излучения веществом и свойс