БарГУ.by » Учебные материалы » Лекции » Защита населения в ЧС » Физическая основа явления радиоактивности

Физическая основа явления радиоактивности

Автор: Maxvel 5-11-2010, 00:55

Физическая основа явления радиоактивности

1. строение атома и ядра, изотопы
2. история открытия явления радиоактивности
3. закон радиоактивного распада, период полураспада
4. основные виды радиоактивного распада
5. единицы радиоактивности, удельная поверхностная, объемная и массовая активность

 

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

1. Атом – мельчайшая химические неделимая частица вещества не обладающая зарядом. Состав: ядро и электроны. Ядро простой модели занимает весьма малую часть от размера атома, но в ядре аккумулируется преобладающая часть массы атома. Ядро состоит из 2 групп частиц: протоны – элементарные частицы, несущие положительный заряд и обладающие массой 1 атомная единица массы (аем); нейтроны – элементарные частицы, не обладающие зарядом и имеющие массу 1аем.
Электроны – элементарные частицы, обладающие отрицательным зарядом и имеющим массу стремящуюся к 0.
Изотопы – это ядра, имеющие в своем составе одинаковое количество протонов, но разное нейтронов. Изотопы – разновидности химических элементов.
Область применения радиоактивных элементов:
1) медицина – рентген, флюорография
2) промышленность – дефектоскопия
3) энергетика
4) археология – радиоуглеродный анализ
5) геология
6) сельское хозяйство – удобрения

2. Радиоактивность открыл Беккерель в 1896 г. Беккерель в своих опытах использования соли урана. Он облучил куски урана солнечным светом, чтобы выучить эффект свечения. В один из дней была опасная погода и он решил не проводить экспериментов в полном объёме .
  В процессе дальнейших исследований кроме их открытия, он изучал их свойства:
• Эти лучи были невидимы для человеческого глаза.
• Они способны проникать через непрозрачный материал.
• Эти лучи вызывали почернения фотографического материала.
• Они вызывали ионизацию молекул.

В дальнейшем этим занимались супруги Кюри. Они выявили целую группу радиоактивных элементов и разделили их на семейства.
Резерфорд выявил неоднородность природных излучений. 
Радиоактивность- это способность некоторых ядер самопроизвольно распадаться, при этом превращаться в другие, с испусканием различных видов излучений.

4. Все атомы: 
1. Стабильные (нерадиоактивные)
2. Нестабильные (радиоактивные)
Первой причиной существования этих двух групп является противоборство внутри ядра 2 сил.
За силу притяжения отвечают нейтроны. 
За отталкивающую силу отвечают протоны.
Поэтому стабильность любого атома зависит от количества нейтронов.
Нестабильные атомы могут распадаться на множество вариантов (виды радиоактивного распада). 

  Виды:
1. Атомы распада (при 2 распада ядро атома распускает 2 нейтрона и 2 протона, которые потом связываются в ядро гелия). Это приводит в уменьшение ядра (m) на 4, а заряда на 2.
2. Бета-распад – самопроизвольное испускание электронов и позитронов.
Выделяют 2 вида бета-распада:
А)электронный бета-распад: происходит испускание одного электрона, при этом масса ядра не меняется, а заряд увеличивается на 1 единицу.
Б)бета – позитронный распад: происходит испускание одного позитрона ядра, масса не меняется, а заряд уменьшается на 1 единицу.
3. Спонтанное деление ядра – распад тяжелых ядер на 2-3 более легких ядра и при этом не наблюдается характерных изменений.

3.Особенности изменения активности состоит в том, сто не все ядра данного элемента распадаются одновременно, а с течением времени распадается определенная их часть.
Следует отметить, что за данный период времени распадается ½ часть оставшихся суток.
Данный процесс не зависит от внешних факторов.
Математически данную зависимость можно выразить 

Nt – количество радиоактивных ядер, оставшихся через некоторое время (t)
N0 – начальное количество атомных ядер
e – основание натурального логарифма
- постоянная радиоактивного распада, показывающая, которая более ядерная и распадается за единицу времени
t - время
Период полураспада – время, в течении которого распадается половина исходного количества радиоактивных элементов.
T1/2 (Э) = 8 суток
Все радиоактивные элементы можно разделить на 2 группы:
1)короткоживущие (радионуклиды)
2)долгоживущие (1 месяц, год, десятки лет)
T1/2 (U) = 4,5…….

5. Основной единицей радиоактивности является активность. Она показывает количество радиоактивных распадов за единицу времени:
A=N/t (распад/сек)
1Бк = 1 распад/сек
1Ки = 3,7 *1010 Бк
Удельные активности:
1) удельная массовая активность – показывает количество радиоактивных распадов за 1 сек в некоторой массе вещества. Am=A/m (Бк/кг)
2) удельная объемная активность. Av = A/V (Бк/литр)
3) удельная поверхностная активность. As = A/S (Бк/м2) (Ки/км2)





Обсудить на форуме

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Регистрация

Реклама

Последние комментарии