Закон радиоактивности

Радиоактивность – самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в другие, которое сопровождается испусканием элементарных частиц (β) или ядер (α), в результате чего образуется новый атом, который по своим химическим свойствам отличается от исходного.

Для радиоактивности установлены следующие законы и определения:

1. Радиоактивный распад не зависит от внешних условий (температуры, давления, химических воздействий и др.)

2. a -частицы и g -излучение имеют дискретные значения энергии.

3. Самопроизвольный (спонтанный) распад атомных ядер следует закону

(9)

где е – основание натурального логарифма 2,71828; - количество ядер в данном объеме вещества в момент времени t =0, N – количество ядер в том же объеме к моменту времени t, λ – постоянная распада. Постоянная λ имеет смысл вероятности распада ядра за 1 сек.: она равна доле ядер, распадающихся за 1 сек. Величина 1/ λ называется средней продолжительностью жизни радиоактивного изотопа. Для характеристики устойчивости ядер относительно распада пользуются понятием о периоде полураспада , равном времени, в течение которого исходное количество ядер данного вещества распадается наполовину. Связь величин λ и :

(10)

Число распадов ядер данного препарата в единицу времени называется активностью препарата.

Активность:

(11)

4. Новые ядра, получившиеся после радиоактивного распада, занимают в периодической системе элементов другие места (закон смещения)

При a -распаде ® + ; (12)

(13)

При b -распаде (электронном) ® + ; (14)

(позитронном) ® + ; (15)

где Х,Y - символы химических элементов, соответствующие материнскому и дочернему ядрам.

Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов. Радиация будет ионизирующей в том случае, если она способна разрывать химические связи молекул. Ионизирующее излучение может состоять из заряженных и незараженных частиц. Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют в электровольтах (эВ): 1эВ = 1,6 * 10^-19 Дж = 1,6 * 10^-12 эрг (1эВ*10⁶=1МэВ).

Поток ионизирующих частиц - число частиц, проходящих через данную поверхность за единицу времени. Поток ионизирующих частиц измеряется числом частиц в единицу времени (с^-1).

(16)

Плотность потока ионизирующих частиц - отношение числа частиц, проникающих в элементарную сферу за единицу времени, к площади поперечного сечения этой сферы. Единица измерения плотности потока ионизирующих частиц - число частиц/ см²мин.

(17)

Периоды полураспада некоторых значимых радиоактивных изотопов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Дата добавления: 2013-12-13