28.10.2022
Уроки 17, 18
Тема. Ядерні реакції. Розв'язування задач. Закон радіоактивного розпаду.
Завдання:
- Переглянути відеоурок, нище за посиланням
- Записати розв'язок задач з відео
- Записати конспект в зошит
- Відповісти на запитання в зошиті
https://www.youtube.com/watch?v=FPVhVAbZm4A
https://naurok.com.ua/urok-radioaktivnist-osnovniy-zakon-radioaktivnogo-rozpadu-164618.html
Закон радіоактивного розпаду описує розпад великої кількості ядер будь-якого радіоактивного ізотопу:
λ — стала радіоактивного розпаду — характеризує частку радіоактивних ядер, які розпадуться за час t.
Закон справджується в середньому для великої кількості ядер. Якщо атомів мало, то говорити про певний закон радіоактивного розпаду не можна. Закон радіоактивного розпаду є ще одним прикладом статистичного закону, оскільки він установлює, яка в середньому кількість атомів розпадеться за даний інтервал часу. Але завжди бувають неминучі відхилення від середнього значення, і що менше атомів у досліджуваному зразку, то більші ці відхилення.
Швидкість розпаду (або загальна кількість розпадів за одиницю часу) називають активністю ізотопу:
Одиниця активності — бекерель, 1 Бк.
1 Бк дорівнює активності джерела, з якою за 1 с відбувається один акт розпаду. Позасистемна одиниця — кюрі, 1 Кі = 3,7 · 1010 Бк.
Як видно, активність А ізотопу зменшується з часом за експонентою з такою ж швидкістю, як і кількість ядер, що не розпалась, N (мал. 201).
Мал. 201. Графічне відображення закону радіоактивного розпаду
Період піврозпаду. Швидкість розпаду характеризують також періодом піврозпаду T.
Період піврозпаду T — інтервал часу, за який розпадається половина радіоактивних ядер.
Отримання й застосування радіонуклідів. Радіоактивні ізотопи різних хімічних елементів (як природні, так і отримані у процесі штучної радіоактивності) мають свої галузі застосування. Основою їх практичного використання є такі їхні властивості:
а) будь-який радіоактивний ізотоп є «міченим» атомом відповідного елемента, тобто атомом, поведінку якого можна спостерігати за його радіоактивним випромінюванням;
б) будь-яке радіоактивне випромінювання має певну проникну здатність, тобто властивість поширюватись і поглинатись у даному середовищі певним чином;
в) радіоактивні випромінювання йонізують речовину;
г) під дією нейтронів та інших випромінювань великої енергії в речовині утворюється наведена радіоактивність.
Відповідно до цих властивостей виділяють і основні методи їх використання. Наприклад, використовуючи «мічений» атом, можна дізнатися про швидкість обміну речовин у тканинах живого організму, про швидкість руху крові в судинах або нафтопродуктів трубопроводами тощо. У медицині за допомогою мічених атомів проводять діагностику деяких захворювань, вивчають вміст тих чи тих речовин у різних тканинах й органах людини, обмін речовин в організмі тощо. Йонізуюча здатність радіоактивних випромінювань використовується для руйнування злоякісних пухлин, стерилізації фармацевтичних препаратів та харчових продуктів.
Наведена радіоактивність (зокрема, опромінення нейтронами) використовується для дослідження вмісту речовини. Деякі з атомів стабільних ізотопів досліджуваної речовини, захопивши нейтрони, перетворюються на радіоактивні ізотопи. За характером наведеного радіоактивного випромінювання можна зробити висновки про наявність у речовині тих чи тих домішок. Особливістю методу є те, що він дає змогу виявити домішки в дуже малих концентраціях. Цей метод використовують для встановлення віку археологічних об'єктів (за вмістом у них радіоактивного ізотопу Карбону-14).
ЗНАЮ, ВМІЮ, РОЗУМІЮ
1. Що є причиною радіоактивного випромінювання? Яка природа α-, β-, γ-випромінювання? 2. Альфа-частинку поглинула речовина. Куди поділась α-частинка? 3. Чому під час радіоактивного розпаду з ядра атома вилітає саме α-частинка, а не окремо один або два протони чи нейтрони? 4. Чому виникає γ-квант у ядрі атома в процесі його радіоактивного розпаду? 5. Який закон електродинаміки постулює той факт, що в разі перетворення нейтрона на протон виникає саме електрон, що випромінюється з ядра як β-частинка? 6. Чим характеризується швидкість розпаду радіоактивного ізотопу?
Приклади розв'язування задач
Задача. Деяка маса радіоактивного Радію містить 25 · 106 атомів. Скільки атомів розпадеться за добу, якщо період піврозпаду Радію — 1602 роки?
Немає коментарів:
Дописати коментар