 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Поняття радіоактивності та закон радіоактивного розпаду
|
|
Ядра деяких хімічних елементів (урану, торію, радію та ін.) здатні до самовільного розпаду, таке явище називається радіоактивністю, а ядра атомів, які мають властивості радіоактивності, називаються радіонуклідами.
Існують різні типи радіоактивності: β+, β— радіоактивність, α-радіоактивність, спонтанне ділення та ін. Радіоактивність може бути природною та штучною.
У природі існують усього 265 стабільних ядер елементів і проти них більше 1500 – нестабільних.
На швидкість радіоактивного розпаду не можна вплинути зовнішніми факторами – тисненням, температурою або чимось ще. Спонтанний характер розпаду є однією з найбільш важливих особливостей радіоактивного розпаду.
Кожна радіоактивна речовина характеризується досить визначеним середнім часом існування його ядер (τ). Якщо кожне ядро радіоактивної речовини у середньому існує на протязі часу τ, то за дуже малий відрізок часу d τ ймовірність розпаду ядра d w = d τ/ τ. Це означає, що, якщо в зразку міститься у даний момент N ядер, то за відрізок часу d τ їх кількість зменшиться на d N = - N(d τ/ τ) ядер. Знак «мінус» вказує на зменшення кількості ядер. Ця формула у вигляді диференційного рівняння передає основний закон радіоактивного розпаду.
Рішення цього рівняння дозволяє знайти залежність кількості ядер, що розпалися, від часу:
де N(t) - кількість радіоактивних ядер, що залишилася через час t;
N (о) — кількість радіоактивних атомів в початковий момент часу;
l - постійна радіоактивного розпаду (l = 1/τ), що показує, яка частина загального числа атомів розпадається за одиницю часу, с-1.
На практиці для характеристики швидкості розпаду радіоактивних елементів користуються не постійною розпаду, а періодом напіврозпаду –Т1/2 – це час, протягом котрого розпадається половина всіх атомів даного РН. Через час
t = 5Т1/2 залишається 3,12% даного РН, а через t = 10Т1/2 РН практично повністю розпадається, тобто по закінченні цього часу залишається менше 0,1% первісного числа атомів.
Важливою характеристикою розпаду є активність, під якою розуміється число радіоактивних розпадів ядер атомів за одиницю часу. В системі СІ за одиницю активності радіонукліда прийнятий бекерель (Бк). 1 Бк - це активність РН, за якої відбувається один розпад атома за 1 с: 1 Бк = 1 розп ∙ c -1
Позасистемною одиницею активності є Кюрі (Кі) - це активність такої кількості РН, в котрій відбувається 37 млрд. розпадів ядер за секунду. Позасистемну одиницю Кі широко використовують у практичній радіоекології, особливо для характеристики умов аварії.
1Кі =3,7 
= 2,2 
; 1 = 2,7 
Кі.
Активністю в один Кюрі володіють: 1 г радію-226; 1 мг кобальту-60; 
г натрію-24; 16 г плутонію-239; 570 кг урану-235.
Для опису радіоекологічних процесів використовують похідні одиниці при визначенні активності радіонуклідів у воді, повітрі, ґрунті і на поверхні різних середовищ.
Одиниці питомої (1) та об'ємної (2) активності радіонуклідів:
(1) Кі/кг;
(2) Бк/л (Кі/л); Бк/м3 (Кі/м3).
Одиниці поверхневої (3) активності радіонуклідів (щільність поверхневого радіонуклідного забруднення): Бк/м2 (Кі/м2); Бк/км2 (Кі/км2).
Дата публикования: 2014-11-28; Прочитано: 1079 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
