![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Закон радиоактивного распада
Радиоактивность – самопроизвольное превращение одних ядер в другие, сопровождаемое испусканием элементарных частиц. Радиоактивность бывает искусственной и естественной.
Виды радиоактивного распада: 1) α -распад: поток ядер гелия 2) β -распад: а. Электронный: б. Позитронный: в. Электронный захват: Активность – число распадов за единицу времени. Единицы измерения активности: беккерель (Бк) = 1распад в сек., кюри (Ки) = 1 распад в мин.
1°. Естественной радиоактивностью называется самопроизвольное превращение ядер неустойчивых изотопов одного химического элемента в ядра изотопов других химических элементов. Естественная радиоактивность сопровождается испусканием определенных частиц: а-, р-излуче- ний, антинейтрино (VI.4.7.6°), а также электромагнитного излучения (у-излучение). Естественная радиоактивность, как правило, наблюдается у тяжелых ядер элементов, располагающихся в периодической системе Менделеева (VI.2.9.1°) за свинцом. Существуют и легкие естественно- радиоактивные ядра: изотопа калия " К. изотопа углерода " С, рубидия URb и др. 2°. Состав радиоактивных а-, (}- и у-излучений (радиоактивные излучения) установлен по их отклонению в магнитном поле, направленном перпендикулярно плоскости рис. VI.4.2. На этом рисунке 1 — толстостенный сосуд из свинца, 2 — радиоактивный источник. Известно, что а-излучение несет положительный заряд, равный по абсолютному значению удвоенному заряду электрона, и представляет собой поток ядер гелия. Р-частицы являются потоком быстрых электронов с энергией, достигающей 10 МэВ, и скоростью, близкой к скорости света в вакууме. у-излучение представляет собой жесткое электромагнитное излучение, оно обладает наибольшей из всех радиоактивных излучений проникающей способностью. Частоты у-излучения превышают частоты самых жестких рентгеновских лучей (V.3.6.10). Квантовые свойства у-излучения (V.5.1.50) проявляются еще в большей степени, чем у рентгеновских лучей. 3°. Свойства радиоактивных излучений, установленные по их взаимодействию с веществом: а) Все радиоактивные излучения в той или иной степени обладают химическими действиями, в частности, вызывают почернение фотопластинок (V.5.6.20). б) Радиоактивные излучения вызывают ионизацию газов, а иногда и твердых и жидких тел, сквозь которые они проходят. в) Радиоактивные излучения возбуждают люминесценцию ряда твердых и жидких тел (V.3.3.10). Перечисленные свойства лежат в основе экспериментальных методов обнаружения и исследования радиоактивных излучений (VI.4.6.Г—6°). Естественно-радиоактивные превращения не зависят от внешних условий, а также не зависят от того, происходят ли эти превращения в веществе, находящемся в виде химически чистого элемента или химического соединения. Отсюда следует, что радиоактивные превращения являются свойством атомных ядер.
Основной закон радиоактивного распада: число распадающихся ядер тем больше, чем больше их имеется в наличии и чем длительнее время, в течение которого происходит распад. Число А N материнских ядер, распадающихся за промежуток времени от t до t+At, пропорционально чис-- лу N ядер, существующих к моменту времени t, и интервалу времени At: AN = -KN-At. Знак минус указывает на убыль числа ядер в результате радиоактивного распада. Положительный коэффициент пропорциональности % называется постоянной распада (радиоактивной постоянной) для данного вида ядер. Постоянная распада представляет собой относительную убыль числа ядер, подвергающихся распаду за единицу времени: ■ — AN/N Tt • Постоянная К имеет размерность с-1 и характеризует долю ядер, распадающихся за единицу времени, т. е. определяет скорость радиоактивного распада. Величина т=1Д, называется средней продолжительностью жизни радиоактивного изотопа (среднее время жизни). Значения % и т не зависят от внешних условий и определяются лишь свойствами атомного ядра. 5°. Закон радиоактивного распада указывает на то, что радиоактивные превращения атомных ядер являются статистическими процессами (статистический характер радиоактивных превращений). Невозможно предсказать, какое именно ядро радиоактивного изотопа распадается в данное мгновение. Распад любого из ядер является событием, имеющим равную вероятность. Поэтому в законе п. 4° речь идёт лишь о числе одинаковых ядер AN, которые распадаются за промежуток времени At. На рис. VI.4.3 показана зависимость относительной убыли AN IN числа радиоактивных ядер от промежутка времени At.
|