Ядерные реакции с альфа-частицей

Альфа-частица при попадании в ядро-мишень:
1. Переводит ядро-мишень в возбужденное состояние.
2. Меняет расклад ядерных и кулоновских сил в ядре.

Предсказать, как поведет себя отдельно взятое ядро после бомбардировки альфа-частицей вряд ли возможно, но есть общие закономерности:

-если образовавшееся составное ядро имеет избыток нейтронов относительно равновесного соотношения нейтронов и протонов, то наиболее вероятен бета-минус распад: превращение нейтрона в протон с испусканием антинейтрино и образованием ядра химического элемента с порядковым номером на 1 больше исходного.

-если составное ядро имеет избыток протонов относительно равновесного соотношения нейтронов и протонов, то для него наиболее характерен бета-плюс распад: превращение протона в нейтрон с испусканием нейтрино и образованием ядра химического элемента с порядковым номером на 1 меньше исходного. Энергетически бета-плюс распад разрешен, если масса составного ядра превышает массу предполагаемого дочернего ядра на значение, превышающее удвоенную массу покоя позитрона.

Если условие энергетического разрешения бета-плюс распада не выполняется, но существует некоторый избыток протонов в ядре, то вероятно протекание электронного захвата (K-захвата). Протон атомного ядра поглощает электрон атома (как правило, с K-оболочки) и превращается в нейтрон с испусканием нейтрино. При этом вся энергия уносится нейтрино. Переход одного из внешних электронов на вакантную орбиталь K-оболочки сопровождается испусканием характеристического кванта.

В соответствии с формулой Вайцзекера:
-для ядер с А до 40 равновесное соотношение N/Z≈1
-по мере увеличения А, равновесное соотношение N/Z возрастает и для ядер с А=250 N/Z≈1,6

Боюсь, что простого ответа на ваш вопрос нет. Прежде чем разбираться с ядром посмотрим какие есть закономерности строения атомов. В таблице Менделеева атомы расположены по периодам. В самом начале таблицы химические свойства атома повторяются с шагом 8. 8-электронов образуют заполненную устойчивую оболочку, лишний электрон в следующей оболочке дает щелочь, а если в оболочке не хватает одного электрона, то получается галоген. Я нарочно немного упростил: 2 электрона в s-оболочке, 6-электронов в р-оболочке (итого 8).

С ядром ситуация сложнее. Ядро состоит из двух частиц (протоны и нейтроны). При этом без нейтронов существует одно единственное ядро (водород). В ядерной физике есть набор магических чисел (2, 8, 20, 28, 50, 82). Например, если в ядре ровно 20 протонов или нейтронов, то оно устойчивей, чем соседи.

В большинстве случаев количество (p) протонов не равно количеству (n) нейтронов в ядре. В одних ядрах наблюдается дефицит p, в других n. Во время ядерной реакции из альфа-частицы может быть захвачен протон. В других случаях, протон внутри ядра превращается в нейтрон, отдавая наружу лишний заряд в виде позитрона.

Таким образом, каналов протекания ядерной реакции может быть несколько. Есть сравнительно простые формулы (Вайдзекера), которые позволяют определить какой из каналов энергетически более выгодный. А в общем случае нужно учитывать множество факторов.

См. ответ выше.

Канал распада зависит от многих факторов: энергии и полного момента налетающей частицы, массы атома-мишени, его полного момента, внутреннего состояния.