Материал: Ядерная физика
Пусть N – число радиоактивных ядер в данный момент времени t.
За малый промежуток времени dt из N ядер dN ядер распадутся:
dN = – Ndt,
где знак минус указывает, что число радиоактивных ядер убывает.
dN |
dt ; |
n N0 t |
|||
N |
|
t |
|
|
|
N0 N |
0 |
|
N |
||
N(t) N0 e t - закон радиоактивного распада
N0 - общее количество радиоактивных ядер при t = 0
N – число нераспавшихся ядер к моменту t.
С течением времени число радиоактивных ядер убывает, говорят, убывает активность образца.
Активностью образца называют величину
А dNdt N
где N – число радиоактивных ядер к моменту t.
Активность характеризует скорость радиоактивного распада и равна числу распадов, происходящих с ядрами образца в 1 с.
Единицей активности является кюри:
[А] = [1 Кu] = 3,7 1010 распадов/с = 3,7 1010 Бк (беккерелей)
1 кюри соответствует числу распадов 1 грамма радия в секунду.
Для описания радиоактивного распада ядер используются понятия среднего времени жизни ядра:
1
и периода полураспада Т1/2 радиоактивного изотопа.
Период полураспада Т1/2 - время, за которое число радиоактивных ядер уменьшается в два раза (активность образца уменьшается в два раза):
T |
n2 |
|
0,693 |
|
1/ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Альфа-распад
Самопроизвольное испускание ядром -частиц, т.е. ядер 2Не4, называется -распадом.
ZXA Z-2YA-4 + 2He4
где Х – материнское, а Y – дочернее ядра.
Бета-распад
Самопроизвольный процесс, в котором материнское ядро превращается в другое ядро с тем же массовым числом А, но с зарядовым числом Z, отличающимся от исходного на +1 или -1.
-распад ядер связан с |
взаимным |
превращением |
||||
нуклонов внутри ядра. |
|
|
|
|
|
|
Известно 3 типа -распада: |
|
|
|
|||
-бета-минус-распад |
|
|
A |
A |
|
~0 |
|
|
X Z YZ 1 |
e 1 0 |
|||
-бета-плюс-распад |
X A |
Y A |
e |
0 |
||
|
||||||
|
Z |
|
Z 1 |
1 |
|
0 |
- электронный захват (K-захват) ядрами электронов с |
||||||
электронных оболочек собственного атома). |
0 |
|||||
|
|
X Z |
e 1 YZ 1 |
|||
|
|
A |
|
A |
~0 |
|