Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

также играют большую роль во многих видах радиоактивного распада. У этих лучей много общего с лучами Рентгена. И те и другие пред­ставляют собой электромагнитные излучения. Только длина волны у гамма-лучей значительно короче. В природе вообще нет волн более корот­ких, чем гамма-лучи.

Рентгеновские лучи возникают в атоме в ре­зультате перехода электронов с одной оболочки на другую, более глубокую. Энергия, выделяю­щаяся в этом процессе, проявляется внешне в виде рентгеновского излучения. У гамма-лучей уже не электронная, а ядерная природа. Атом­ное ядро, приобретя некоторый избыток энер­гии, приходит в возбужденное состояние. Оно стремится избавиться от излишней энергии и перейти в обычное (невозбужденное) состоя­ние. Когда же такой переход происходит, вы­деляется гамма-квант, рождаются гамма-лучи. Квант — это определенное, наименьшее из воз­можных, количество энергии.

Ядро, образовавшееся в результате альфа- или бета-превращения, обычно приходит в состояние возбуждения. Поэтому альфа- и бета-распады часто сопровождаются гамма-из­лучением. При гамма-излучении превращение элементов не происходит.

Гамма-квант может, еще не вылетев за пре­делы атома, передать свою энергию одному из электронов (такое явление в науке назы­вается внутренней конверсией). Электрон, по­глотивший гамма-квант, вылетает из атома, а на его место переходит электрон с другой оболочки. При переходе электронов с обо­лочки на оболочку появляются лучи Рентгена.

Мы уже говорили о ядрах-родственниках — об изотопах. У изотопов какого-либо элемента одинаковое количество протонов и различное количество нейтронов. Исследование гамма-лучей позволило ученым обнаружить в мире атомов и другие родственные группы: изобары и изомеры (рис. 14).

Изобары («изобары» по-гречески — «равно-тяжелые») принадлежат разным элементам, но имеют одинаковые массовые числа, одну и ту же сумму протонов и нейтронов, хотя количе­ства протонов у них различны. Например, изотопы бериллий-10 и бор-10 — изобары.

Изомеры на первый взгляд ничем не разли­чаются, у них равны не только суммы, но и в отдельности числа протонов и нейтронов. Но способность к радиоактивности у них различна. Ядро у одного изомера распадается быстрее, чем у другого. Это объясняется тем, что их ядра находятся в различных энергетических

Рис. 14. Примеры изотопов (число протонов одинаково, число

нейтронов различно), изобаров (числа протонов и нейтронов

различны, одинаковы их суммы) и изомеров (числа протонов

и нейтронов одинаковы, различны энергии ядер).

состояниях: одно возбуждено, другое — нет. Так, например, у протактиния-234 два изоме­ра. Возбужденное ядро одного из них распа­дается с периодом полураспада 1,18 минуты, а невозбужденное ядро другого распадает­ся наполовину за 6,7 часа. Возбужденное ядро переходит в невозбужденное состояние, испуская гамма-лучи. Сейчас ученым известно более 200 изомерных пар.

289