NộI Dung
Trong một số vật liệu nhất định, hạt nhân của một nguyên tử không ổn định và sẽ phát ra các hạt một cách tự nhiên mà không có bất kỳ kích thích bên ngoài nào. Quá trình này được gọi là phóng xạ hoặc phân rã phóng xạ.
Các nguyên tố có số nguyên tử 83 có hơn 82 proton và do đó cũng là chất phóng xạ. Đồng vị, là các nguyên tố mà hạt nhân có số nơtron khác nhau, cũng có thể không ổn định. Hạt nhân của các nguyên tố không ổn định phát ra các hạt alpha, beta hoặc gamma. Một hạt alpha là một hạt nhân helium và một hạt beta là một electron hoặc positron, có cùng khối lượng với một electron nhưng có điện tích dương. Một hạt gamma là một photon năng lượng cao.
Để tính toán độ phóng xạ, cần biết thời gian để hạt nhân phân rã.
Tìm biểu thức cho chu kỳ bán rã t (một nửa) của mẫu phóng xạ. Đó là thời gian cần một nửa số lượng hạt nhân trong một mẫu để phân rã. Thời gian bán hủy có liên quan đến hằng số phân rã lambda, có giá trị phụ thuộc vào vật liệu mẫu. Công thức là t (một nửa) = ln 2 / lambda = 0,693 / lambda.
Nghiên cứu phương trình tổng tốc độ phân rã hoặc hoạt động của mẫu phóng xạ. Đó là R = dN / dt = lambda N = N (0) e (-lambda * t). N là số hạt nhân và N (0) là lượng ban đầu hoặc ban đầu của mẫu trước khi phân rã tại thời điểm t = 0. Đơn vị đo cho hoạt động là Bq hoặc becquerel, là một phân rã mỗi giây. Một đơn vị khác là curie, tương đương với 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Thực hành tính toán phân rã phóng xạ. Radium-226 có chu kỳ bán rã 1.600 năm. Tính toán hoạt động của mẫu một gam, trong đó N = 2,66 x 10 exp (21). Để làm điều này, đầu tiên tìm lambda. Đồng thời, chuyển đổi thời gian bán hủy từ năm sang giây. Khi đó lambda = 0,693 / t (một nửa) = 0,693 / (1600 * 3.156 x 10 exp (7) s / năm) = 1.37 x 10 exp (-11) / s. Do đó, tốc độ phân rã là dN / dt = lambda * N = 1.37 x 10 exp (-11) / s * 2.66 x 10 exp (21) = 3.7 x 10 exp (10) decays / s = 3.7 x 10 exp (10 ) Bq. Lưu ý đây là một curie. Cũng lưu ý rằng phân rã / s được viết là 1 / s.