Zawartość
W niektórych materiałach jądro atomu jest niestabilne i emituje cząstki spontanicznie bez żadnego zewnętrznego bodźca. Proces ten nazywa się radioaktywnością lub rozpadem radioaktywnym.
Pierwiastki o liczbie atomowej 83 mają więcej niż 82 protony, a więc są radioaktywne. Izotopy, które są pierwiastkami, w których jądra mają różną liczbę neutronów, mogą również być niestabilne. Jądra niestabilnych pierwiastków emitują cząstki alfa, beta lub gamma. Cząstka alfa to jądro helu, a cząsteczka beta to elektron lub pozyton, który ma taką samą masę jak elektron, ale ma ładunek dodatni. Cząstka gamma jest fotonem o wysokiej energii.
Aby obliczyć radioaktywność, należy znać czas potrzebny do rozpadu jądra.
Znajdź wyrażenie dla okresu półtrwania t (pół) próbki radioaktywnej. Jest to czas potrzebny do rozpadu połowy jądra w próbce. Okres półtrwania jest związany ze stałą rozpadu lambda, która ma wartość zależną od materiału próbki. Wzór to t (połowa) = 1n / lambda = 0,693 / lambda.
Przeanalizuj równanie całkowitej szybkości rozpadu lub aktywności próbki radioaktywnej. Jest to R = dN / dt = lambda N = N (0) e (-lambda * t). N jest liczbą jąder, a N (0) jest pierwotną lub początkową ilością próbki przed rozpadem w czasie t = 0. Jednostką miary aktywności jest Bq lub bekerel, co stanowi jeden rozpad na sekundę. Kolejną jednostką jest curie, która jest równa 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Przećwicz obliczanie rozpadu radioaktywnego. Okres półtrwania Radu-226 wynosi 1600 lat. Obliczyć aktywność próbki o masie 1 grama, gdzie N = 2,66 x 10 exp (21). Aby to zrobić, najpierw znajdź lambda. Jednocześnie zamień okres półtrwania z lat na sekundy. Następnie lambda = 0,693 / t (połowa) = 0,693 / (1600 * 3,156 x 10 exp (7) s / rok) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Szybkość zaniku wynosi zatem dN / dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) rozpadów / s = 3,7 x 10 exp (10 ) Bq. Zauważ, że to curie. Zauważ też, że rozpad / s jest zapisywany jako 1 / s.