Радиоактивный распад


 

Радиоактивный распад - это самопроизвольное превращение ядер с испусканием альфа, бета, гамма-излучений.

При каждом акте распада высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде излучения. Можно сказать (хотя это и не совсем строго), что испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, - это альфа- излучение; испускание электрона, как в случае распада тория-234, - это бета – излучение. Если нестабильный нуклид оказывается настолько возбужденным, что испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения, он выбрасывает порцию чистой энергии, называемую гамма – излучением. Как и в случае рентгеновских лучей, во многом подобных гамма – излучению, при этом не происходит испускания каких-либо частиц.

Радиоактивный распад приводит к образованию новых нуклидов стабильных или радиоактивных. Радиоактивные нуклиды называются радионуклидами. Но хотя все радионуклиды нестабильны, одни из них более нестабильны, чем другие. Например, протактиний-234 распадается почти моментально, а уран-238 – очень медленно. Половина всех атомов протактиния в каком-либо радиоактивном источнике распадается за время, чуть большее минуты, в то же время половина всех атомов урана-238 превратится в торий-234 за четыре с половиной миллиарда лет.

Время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике, называется периодом полураспада (Т1/2).

 

 

Таблица 1. Радиоактивный распад ядер урана-238

Нуклид Период полураспада Вид излучения
Уран-238 (=> Торий-234) 4,47 млрд. лет α
Торий-234 (=> Протактиний-234) 24,1 суток β
Протактиний-234 (=> Уран-234) 1,17 мин β
Уран-234 245 000 лет α
Торий-230 8 000 лет α
Радий-226 1 600 лет α
Радон-222 3,823 суток α
Полоний-218 3,05 мин α
Свинец-214 26,8 мин β
Висмут-214 19,7 мин β
Полоний-214 1,64·10-4 сек α
Свинец-210 22,3 лет β
Висмут-210 5,01 суток β
Полоний-210 138,4 суток α
Свинец-206 Стабильный  

 

Доля атомов, распадающихся в единицу времени, называется постоянной распада λ. Постоянная распада измеряется в единицах сек-1, день-1, год-1 и т.д.

Чем больше постоянная (константа) распада, тем быстрее происходит радиоактивный распад.

Постоянная распада и период полураспада связаны между собой соотношением:

 

= (1.1)

 

Радиоактивный распад подчиняется экспоненциальному закону, т.е. число ядер радионуклида изменяется со временем по экспоненте (рис.1.1)[1].

 

 
 


N

 

 

Рис.1.1 Экспоненциальный закон радиоактивного распада

 

Математически закон радиоактивного распада записывается следующим образом:

(1.2)

где: N0 - начальное количество ядер радионуклида;

Nt - число ядер радионуклида, оставшееся к моменту t не распавшимся;

Т1/2 - период полураспада;

λ – постоянная распада.



Дата добавления: 2020-12-11; просмотров: 272;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.