Conţinut
În anumite materiale, nucleul unui atom este instabil și va emite particule spontan fără niciun stimul extern. Acest proces se numește radioactivitate sau degradare radioactivă.
Elementele cu numărul atomic 83 au mai mult de 82 de protoni și la fel sunt radioactive. Izotopii, care sunt elemente în care nucleii au un număr diferit de neutroni, pot fi de asemenea instabili. Nucleele elementelor instabile emit particule alfa, beta sau gamma. O particulă alfa este un nucleu de heliu, iar o particulă beta este un electron sau un pozitron, care are aceeași masă ca un electron, dar are o încărcare pozitivă. O particulă gamma este un foton cu energie mare.
Pentru a calcula radioactivitatea, este necesar să cunoaștem timpul necesar pentru ca nucleul să se descompună.
Găsiți expresia pentru timpul de înjumătățire (jumătate) al unui eșantion radioactiv. Este timpul necesar pentru ca jumătate din cantitatea nucleelor dintr-un eșantion să se descompună. Timpul de înjumătățire este legat de constanta de degradare lambda, care are o valoare dependentă de materialul probelor. Formula este t (jumătate) = ln 2 / lambda = 0,693 / lambda.
Studiați ecuația pentru rata de degradare totală sau activitatea unui eșantion radioactiv. Este R = dN / dt = lambda N = N (0) e (t * lambda). N este numărul de nuclee, iar N (0) este cantitatea inițială sau inițială a eșantionului înainte de descompunerea la momentul t = 0. Unitatea de măsură pentru activitate este Bq sau becquerel, care este o decădere pe secundă. O altă unitate este curie, care este egală cu 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Exersați calcularea descompunerii radioactive. Radium-226 are un timp de înjumătățire de 1.600 de ani. Calculați activitatea unui eșantion de un gram, unde N = 2,66 x 10 exp (21). Pentru a face acest lucru, mai întâi găsiți lambda. Simultan, convertiți timpul de înjumătățire de la ani la secunde. Apoi lambda = 0,693 / t (jumătate) = 0,693 / (1600 * 3,156 x 10 exp (7) s / an) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Prin urmare, rata de descompunere este dN / dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) decăderi / s = 3,7 x 10 exp (10) ) Bq. Rețineți că este o curie. Rețineți, de asemenea, că descompunerea / scrierea este scrisă ca 1 / s.