Период полураспада и его связь с постоянной распада.

 

Период полураспада (Т) - это время, в течение которого распадается половина исходного числа радиоактивных ядер.

Он характеризует скорость распада различных элементов.

 

Основные условия определения "Т";:

1. t = Т - период полураспада.

2. N_t = N_o/2 - половина от исходного числя ядер за "Т".

Формулу связи можно получить, если эти условия подставить в интегральную форму закона радиоактивного распада

 

N_t = N₀ · e^-λt

 

1. N₀/2 = N₀·e^-λT

2. ½ = e^-λT

3. ½ = e^-λT Þ 2 = e^λT

4. ln2 = ln e^λT Þ ln2 = λT

5. T = ln2/λ

 

Период полураспада изотопов различается в широких пределах:

²³⁸U ® T = 4,51· 10⁹ лет

⁶⁰Co ® T = 5,3 года

²⁴Na ® T = 15,06 часов

⁸Li ® T = 0,89 c

 

7. Активность. Её виды, единицы измерения и количественная оценка. Формула активности.

 

На практике основное значение имеет общее число распадов, приходящихся в источнике радиоактивного излучения в единицу времени => количественно меру распада определяют активностью радиоактивного вещества.

Активность (А) зависит от относительной скорости распада "λ" и от наличного числа ядер (т.е. от массы изотопа).

"А" - характеризует абсолютную скорость распада изотопа в данном источнике.

 

3 варианта записи формулы активности:

А. Из закона радиоактивного распада в дифференциальной форме следует:

dN = – λ N_tdt Þ – dN/dt = λ N_t Þ A = λ N_t Þ A = – dN/dt

(абсолютная скорость

р/акт. распада)

Б. Из закона радиоактивного распада в интегральной форме следует:

N_t = N₀ · e^-λt

1. A = λ N_t

} λ N_t/A = λ N₀ e^-λt/A₀

2. λ N₀ = A₀ исходная активность при t = 0

3. A =A₀ · e^-λt убыль активности идет по экспоненциальному закону

 

В. При использовании формулы связи постоянной распада "λ" с периодом полураспада "Т" следует:

T = ln2/λ

1. λ = ln2/T Þ N_t λ/A = N_t ln2/T

2. A = N_t ln2/T

 

Единицы измерения активности:

А. Системные единицы измерения.

A = dN/dt

1[расп/с] = 1[Бк] – беккерель

1Мрасп/с =10⁶ расп/с = 1 [Рд] - резерфорд

 

Б. Внесистемные единицы измерения.

[Ки] - кюри (соответствует активности 1г радия).

1[Ки] = 3,7 · 10¹⁰[расп/с] - в 1г радия за 1с распадается 3,7· 10⁶ радиоактивных ядер.

 

Виды активности:

1. Удельная - это активность единицы массы вещества.

А_уд. = dA/dm [Бк/кг].

Её используют для характеристики порошкообразных и газообразных веществ.

2. Объёмная - это активность в единице объёма вещества или среды.

А_об = dA/dV [Бк/м³]

Её используют для характеристики жидких веществ.

 

На практике убыль активности измеряется с помощью специальных радиометрических приборов. Например, зная активность препарата и продукта, образующегося при распаде 1 ядра, можно вычислить, сколько частиц каждого вида испускает препарат за 1 секунду.

Если при делении ядра образуется нейтронов"n", то за 1с испускается поток нейтронов "N". N = n · А.