Закон радиоактивного распада, активность

Естественный радиоактивный распад протекает самопроизвольно, без всякого воздействия извне. Отдельный распад подчиняется статистическим закономерностям ‑ вероятностным. Но достаточно большая совокупность атомов подчиняется вполне определенным закономерностям, вполне точным законам. Найдем закон радиоактивного распада.

Пусть число нераспавшихся к моменту времени ядер равно . Убыль ядер за время пропорциональна числу этих еще нераспавшихся ядер и величине промежутка времени ‑ . Чтобы записать знак равенства, необходимо ввести коэффициент пропорциональности, уравнивающий размерности. Обозначим его как и назовем постоянной распада. Тогда убыль ядер будет определяться следующим выражение:

Проинтегрировав это уравнение получим:

(3)

Полученное уравнение называется законом радиоактивного распада.

Число распадов в единицу времени называется активностью радиоактивного препарата и обозначается символом :

(4)

Единицу активности называют и эта единица численно равна:

Время, в течение которого распадается половина ядер, называется временем полураспада ‑ . Найдем связь между постоянной распада и временем полураспада и . По определению периода полураспада можно записать:

Прологарифмируем это выражение:

Тогда уравнение радиоактивного распада можно переписать в виде:

(5)

Период полураспада меняется в широких пределах от миллионных долей секунды до нескольких миллиардов лет.

Кроме обычной радиоактивности с испусканием , , -лучей, существует радиоактивность, когда ядра тяжелого элемента делятся примерно на две равные половины, причем произвольно, спонтанно. Это явление было впервые открыто в 1940 году советскими учеными Г.Н Флеровым и К.А.Петржаком. Существует также протонная радиоактивность, когда ядро испускает протон или два протона. Это явление было открыто в 1963 году также советским физиком Г.Н.Флеровым.

Дата добавления: 2014-01-11