Vsebina
V nekaterih materialih je jedro atoma nestabilno in bo delce oddajalo spontano brez zunanjih dražljajev. Ta proces se imenuje radioaktivnost ali radioaktivno razpadanje.
Elementi z atomsko številko 83 imajo več kot 82 protonov in so tako radioaktivni. Izotopi, ki so elementi, kjer imajo jedra različno število nevtronov, so lahko tudi nestabilni. Jedra nestabilnih elementov oddajajo delce alfa, beta ali gama. Del alfa je jedro helija, beta delček pa je elektron ali pozitron, ki ima enako maso kot elektron, vendar ima pozitiven naboj. Delci gama so visokoenergetski fotoni.
Za izračun radioaktivnosti je treba vedeti, koliko časa traja razpad jedra.
Poiščite izraz za razpolovno dobo t (polovico) radioaktivnega vzorca. Čas je, da polovica količine jeder v vzorcu razpade. Razpolovni čas je povezan s konstanto razpadanja lambda, ki ima vrednost, ki je odvisna od materiala vzorcev. Formula je t (polovica) = ln 2 / lambda = 0,693 / lambda.
Preučite enačbo za celotno stopnjo razpadanja ali aktivnost radioaktivnega vzorca. Je R = dN / dt = lambda N = N (0) e (-lambda * t). N je število jeder in N (0) je prvotna ali začetna količina vzorca pred razpadom v času t = 0. Merska enota aktivnosti je Bq ali bequerel, kar je en razpad na sekundo. Druga enota je curie, ki je enaka 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Vadite izračunavanje radioaktivnega razpada. Razpolovni čas Radium-226 je 1600 let. Izračunajte aktivnost gramskega vzorca, kjer je N = 2,66 x 10 exp (21). Če želite to narediti, najprej poiščite lambda. Hkrati pretvorite razpolovno dobo iz let v sekunde. Potem je lambda = 0,693 / t (polovica) = 0,693 / (1600 * 3,156 x 10 exp (7) s / yr) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Hitrost razpada je torej dN / dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) razpada / s = 3,7 x 10 exp (10 ) Bq. Upoštevajte, da je to curie. Upoštevajte tudi, da je razpad / s zapisan kot 1 / s.