Kodola stabilitāte nozīmē, ka kodols spontāni nemainīs protonu, neitronu skaitu un tā pamatīpašības. Saskaņā ar kodola stabilitāti to var iedalīt divos veidos: stabili kodoli un nestabili (vai radioaktīvi) kodoli.
1. Atomu kodoli ar protonu skaitu, kas vienāds ar un lielāks par 84, ir nestabili. Tas nozīmē, ka elementi pēc atomskaitļa 84 ir visi radioaktīvie elementi.
2. Kodolam ar mazāk nekā 84 protoniem ir pāra protonu un neitronu skaits, un tā kodols ir stabils.
3. Īpaši stabili ir atomu kodoli ar protonu vai neitronu skaitu, kas vienāds ar 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Šos skaitļus sauc par maģiskajiem skaitļiem. Gan protonu skaits, gan neitronu skaits ir maģiski skaitļi, ko sauc par dubultā burvju skaitļa kodoliem.
4. Neitronu skaita attiecība pret protonu skaitu ir n/p. Kad 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="">
Kodolenerģijas sabrukšanas
Nestabili atomu kodoli starojuma emisijas laikā spontāni pārveidosies citā kodolā. Šīs izmaiņas sauc par radioaktīvo sabrukumu. Sabrukšanas procesā kodols izstaro trīs veidu starus: α, β un γ starus.
Alfa stari ir alfa daļiņu plūsmas, kas ir pozitīvi uzlādētas hēlija kodoli. Beta stari ir ātrdarbīgu kustīgu elektronu plūsma.
Ir divu veidu β: β+ un β-. Ja β, papildus pozitroniem vai negatīviem elektroniem tiek emitēti arī neitrinos vai antineitrīnie. Beta sabrukšana ir kodola neitronu pārveidošana par protoniem (kas paliek kodolā) un atbrīvo elektronu un antineitrīno, kas saistīts ar elektronu. Beta+ sabrukšana ir fakts, ka kodolā ir mazāk neitronu, un protoni tiek pārvērsti neitronos (paliek kodolā), un vienlaikus tiek atbrīvots pozitrons un neitrīns.
Gamma stari ir fotonu plūsma. Tas parasti izdalās, kad pēc alfa sabrukšanas vai beta sabrukšanas veidojas jauns kodols. Tas ir tāpēc, ka radioaktīvais mātes kodols pēc iepriekšminētā sabrukuma kļūst par satrauktu meitas kodolu, un, kad meitas kodols pāriet uz normālu stāvokli, tas parasti izstaro gamma fotonus.
Kopējais lādiņu skaits un kopējā daļiņu masa pirms sabrukšanas ir vienāda ar kopējo lādiņu skaitu un visu daļiņu kopējo masu pēc sabrukšanas.
Radioaktīvās sabrukšanas likums
Paraugā ir N kodoli laikā t, un dN sabrūk dt laikā.
t=0, N=N0, jā
Iepriekš minēto formulu sauc par radioaktīvās sabrukšanas likumu.
Fiziskā nozīme ir: laikā t attiecība starp kodolu skaitu, kas sabrūk uz vienu laika vienību, un kopējo kodolu skaitu tajā laikā. Jo lielāks, jo ātrāks sabrukums.
Ir ierasts izmantot pussadu, lai raksturotu radioaktīvo elementu sabrukšanas ātrumu. Pussadminācijas definīcija ir: laiks, kas vajadzīgs, lai kodols sabruktu līdz N=N0/2. Izteikts ar T.
Dažreiz vidējo kalpošanas laiku τ izmanto arī, lai norādītu sabrukšanas ātrumu. Vidējais kalpošanas laiks attiecas uz vidējo vērtību laikā, kad katrs kodols pastāv, pirms tas sabrūk.
Radioaktivitāte (saukta arī par radioaktivitāti) attiecas uz radioaktīvā avota kodola sabrukšanas gadījumu skaitu laika vienībā.
Starptautiskajā mērvienību sistēmā darbības vienība ir bekerels (Bq). 1Bq ir radioaktīva avota darbība, kas reizi sekundē sabrūk kodolenerģijas jomā. Parasti izmantotā vienība ir Kirī (Ci).