Активность радионуклидов

Закон РА распада. Период полураспада

Испускание гамма-излучения

Лекция 2

Альфа и бета- распады

Радионуклиды. РА распад. Виды РА распада

Все известные ядра подразделяются на стабильные и нестабильные.

Стабильные ядра – для которых спонтанный распад энергетически невозможен.

Нестабильные (радиоактивные) ядра – испытывают РА распад.

Радиоактивный распад – самопроизвольное превращение ядра одного химического элемента (ХЭ) в ядро другого ХЭ с испусканием альфа, бета- частиц или нейтронов.

3 вида РА распада:

- альфа распад

- бета распад

- спонтанное деление (маловероятный процесс)

Альфа распад – самопроизвольное испускание ядром альфа-частиц.

При РА распаде выполняется следующие законы сохранения: энергии, импульса, заряда, массы.

Материнское α дочернее

Характерно для химических элементов с Z>82, A>200

2МэВ < E_α < 9МэВ

Альфа-частицы имеют вполне определенную энергию. Спектр альфа-излучения линейчатый.

Бета-распад.

β – электроны () + позитроны ()

3 вида:

1. Электронный бета-распад

антинейтрино

В ядре

Электронный бета-распад, происходит потому, что один из нейтронов ядра превращается в протон, электрон и анти-нейтрино.

2. Позитронный бета-распад

В ядре

Все естественные радионуклиды и большинство искусственных РН испытывают электронный бета-распад. Позитронный распад характерен для немногих частиц.

3. Электронный захват

Ядро захватывает электрон из своей электронной оболочки.

В ядре

Спектр бета-излучения сплошной. Энергия бета-частиц изменяется от 0 до E_max. Поскольку при распаде выделяется 2 частицы и распределение энергии между ними происходит случайным образом.

E_ср – энергия большинства электронов при распаде.

– электронный β распад

Дочернее ядро при РА распаде может образоваться либо в основном состоянии, но чаще всего в возбужденном состоянии.

Основное состояние – состояние с наименьшей энергией.

Гамма-излучение может сопровождать РА распад. Если гамма нет, то говорят, что это чистый альфа или бета излучатель.

Гамма излучение имеет линейчатый спектр.

Для наглядности РА распад обозначают энергетической схемой.

Закон РА распада показывает изменение числа РА ядер в течение времени.

N₀ – число ядер при времени t=0

N – число РА ядер в любой момент времени t

λ – постоянная РА распада (вероятность РА распада)

Период полураспада – Т₁₂

Период полураспада – период времени, за которое число РА ядер уменьшается в 2 раза.

t=T₁₂ N(T₁₂)=

Активность – количественная мера РА.

Активность - отношение числа РА распадов dN к промежутку времени, за который они произошли.

dN’ = -dN

Число распадов = числу распавшихся ядер.

m – масса РА ядер

М – молярная масса

Na – число Авогадро =

[А] = Бк (Беккерель – англ. физик) – по СИ, Беккерель = 1 распад за 1 секунду.

Внесистемная единица А – Кюри.

1 Кюри – активность 1г радия.

1 Ки = 3,7*10­­¹⁰Бк

Am – удельная активность

Av – объемная активность

As – поверхностная активность

Дата добавления: 2014-01-15