Швидкість радіоактивного розпаду, період напіврозпаду

Швидкість радіоактивного розпаду ядра – це постійна величина, яка залежить лище від загальної кількості радіоактивних атомів (N) та їх природи, і не пов’язана з хімічним складом сполуки, в яку входить радіонуклід, та її агрегатним станом:

dN / dτ = λ N (3.1),

де dN – зміна кількості атомів за час dτ, λ – коефіцієнт, що характеризує природу радіонукліду. Проінтегрувавши рівняння (3.1), отримуємо

ln N = - λ τ + const (3.2).

За початкових умов, коли кількість радіонуклідів складає N₀, а τ = 0:

ln (N/ N₀) = - λ τ (3.3)

або N = N₀^{- λ τ} (3.4).

Проте швидкість радіоактивного розпаду рідко використовується для порівняння інтенсивності розпаду радіонуклідів різних типів. Більш поширеною величиною є період напіврозпаду. Період напіврозпаду τ_1/2 або Т_1/2 (середній час життя радіоактивного ізотопу) – час, протягом якого розпадається половина початкової кількості атомів даного радіонукліду.

Якщо у рівняння 3.3 підставити N = 1/2 N₀, то отримаємо

ln 2 = λ τ_1/2 (3.5)

τ_1/2 = ln 2/ λ = 0,69 / λ (3.6).

На практиці період напіврозпаду визначають, вимірюючи радіоактивність як кількість розпадів за секунду у різні проміжки часу.

До раіоактивних ізотопів належать ті, час життя яких перевищує 10^-12 с. Чіткої верньої межі значення періоду напіврозпаду, яка б відділяла радіоактивні ізотопи від стабільних, не існує, хоча з логічних міркувань її можна було б встановити на рівні 10¹⁴-10¹⁶ р.