Радиоактивность – способность некоторых ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радио

Август 31, 2022

Главная
Физика
Радиоактивность – способность некоторых ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радио

Содержание

2. Радиоактивное излучение бывает трех типов: α-, β- и γ-излучение.
3. α-излучение отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью (поглощается слоем
4. β-излучение также отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующая способность на два порядка меньше чем ионизирующая
5. γ-излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей
6. Радиоактивный распад естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро
7. Число ядер, распадающихся за время dt, пропорционально начальному числу ядер N. Убыль -dN числа ядер: -
8. Получаем, что самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется закону радиоактивного распада: λ — постоянная распада, имеющая смысл
9. Период полураспада Т1/2 — время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое: Суммарная
10. Активностью А нуклида в радиоактивном источнике называется число распадов, происходящих с ядрами образца в 1 с:
11. При радиоактивном распаде выполняется закон сохранения электрических зарядов и закон сохранения массовых чисел. Следствием этих законов
12. Возникающие в результате радиоактивного распада ядра могут быть, в свою очередь, радиоактивными. Это приводит к возникновению
13. Радиоактивные семейства :
14. В основном α-распад характерен для тяжелых ядер (А>200, Z>82). α-распад подчиняется правилу смещения, например, распад изотопа
15. При бета-распаде ядро испускает электрон и электронное антинейтрино. β-электроны рождаются в результате процессов, происходящих внутри ядра
16. Гамма-излучение является жестким э/м излучением, энергия которого испускается при переходах ядер из возбужденных энергетических состояний в
17. Наблюдение и регистрация радиоактивных излучений и частиц основаны на их способности производить ионизацию или возбуждение атомов
18. Ионизационные счетчики — заполненные газом электрические конденсаторы — детекторы частиц, основанные на способности заряженных частиц вызывать
20. Скачать презентацию

Слайд 2

Радиоактивное излучение бывает трех типов: α-, β- и γ-излучение.

Слайд 3

α-излучение отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и

малой проникающей способностью (поглощается слоем алюминия толщиной 0,05мм).
α-излучение представляет собой поток ядер гелия: заряд α-частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия

α-излучение

Слайд 4

β-излучение также отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующая способность на

два порядка меньше чем ионизирующая способность α-лучей, а проникающая способность, напротив, гораздо больше α-излучения (поглощается слоем алюминия толщиной 2-3 мм.)
β-излучение представляет собой поток быстрых электронов или позитронов.

β-излучение

Слайд 5

γ-излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей

способностью и очень большой проникающей способностью (например, проходит слой свинца толщиной 5 см).
γ-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны λ<10-10 м и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными свойствами, т.е. является потоком частиц — γ-квантов (фотонов).

γ-излучение

Слайд 6

Радиоактивный распад естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно.
Ядро, испытывающее радиоактивный

распад, называется материнским, возникающее ядро называется дочерним.

§ 10.5. Закон радиоактивного распада.

Слайд 7

Число ядер, распадающихся за время dt, пропорционально начальному числу ядер N.
Убыль

-dN числа ядер: - dN = λNdt.
Закон распада получим, разделяя переменные и интегрируя выражение:

где N0 — число ядер в данном объеме вещества в начальный момент времени t =0, N — число ядер в том же объеме к моменту времени t.

Слайд 8

Получаем, что самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется закону радиоактивного распада:
λ

— постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1 с и равная доле ядер, распадающихся в единицу времени

Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины: период полураспада Т1/2 и среднее время жизни τ радиоактивного ядра.

Слайд 9

Период полураспада Т1/2 — время, за которое исходное число радиоактивных ядер

в среднем уменьшается вдвое:

Суммарная продолжительность жизни dN ядер равна t dN = t λ N dt.
Среднее время жизни τ для всех первоначально существовавших ядер:

Слайд 10

Активностью А нуклида в радиоактивном источнике называется число распадов, происходящих с

ядрами образца в 1 с:

Единица активности — беккерель (Бк): 1 Бк — активность нуклида, при которой за 1 с происходит один акт распада.
Внесистемная единица — кюри (Ки)
1 Ки=3,7·1010 Бк.

Слайд 11

При радиоактивном распаде выполняется закон сохранения электрических зарядов и закон сохранения

массовых чисел.
Следствием этих законов являются правила смещения, позволяющие установить, какое ядро возникает в результате распада данного материнского ядра в различных типах радиоактивного распада.
Для α-распада:
Для β-распада:
Где — материнское ядро, Y — символ дочернего ядра, — ядро гелия (α-частица),
— символическое обозначение электрона.

§ 10.6. Правила смещения.

Слайд 12

Возникающие в результате радиоактивного распада ядра могут быть, в свою очередь,

радиоактивными.
Это приводит к возникновению цепочки, или ряда радиоактивных превращений, заканчивающихся стабильным элементом.
Совокупность элементов, образующих такую цепочку, называется радиоактивным семейством.

Слайд 13

Радиоактивные семейства :

Слайд 14

В основном α-распад характерен для тяжелых ядер (А>200, Z>82). α-распад подчиняется

правилу смещения, например, распад изотопа урана приводит к образованию тория:
Согласно современным представлениям, α-частицы образуются внутри тяжелых ядер вследствие объединения двух протонов и двух нейтронов. Такая образовавшаяся частица сильнее отталкивается от оставшихся протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжения к нуклонам в ядре, чем отдельные нуклоны.

α-распад

Слайд 15

При бета-распаде ядро испускает электрон и электронное антинейтрино.
β-электроны рождаются в

результате процессов, происходящих внутри ядра при превращении одного вида нуклона в ядре в другой — нейтрона в протон.

β-распад

← антинейтрино

Слайд 16

Гамма-излучение является жестким э/м излучением, энергия которого испускается при переходах ядер

из возбужденных энергетических состояний в основное или менее возбужденные состояния, а также при ядерных реакциях.
γ-излучение несамостоятельный тип радиоактивности. Оно сопровождает процессы α- и β-распадов и не вызывает изменения заряда и массового числа ядер.
γ-излучение испускается дочерним (а не материнским) ядром, которое в момент своего образования оказывается возбужденным.
Спектр γ-излучения является линейчатым, что доказывает дискретность энергетических состояний атомных ядер.

γ-распад

Слайд 17

Наблюдение и регистрация радиоактивных излучений и частиц основаны на их способности

производить ионизацию или возбуждение атомов среды.
Сцинтилляционный счетчик — детектор ядерных частиц, основными элементами которого являются сцинтиллятор (кристаллофосфор, излучающий вспышки света при попадании в него частиц) и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), позволяющий преобразовать слабые световые вспышки в электрические импульсы, которые регистрируются электронной аппаратурой.

§ 10.5. Приборы для регистрации радиоактивных излучений и частиц.

Слайд 18

Ионизационные счетчики — заполненные газом электрические конденсаторы — детекторы частиц, основанные

на способности заряженных частиц вызывать ионизацию газа, с последующей регистрацией импульсов тока. Пример — счетчик Гейгера-Мюллера.
Полупроводниковые счетчики — полупроводниковые диоды, прохождение через которые регистрируемых частиц, приводит к появлению электрического тока через диод.
Камера Вильсона — цилиндр с плотно прилегающим поршнем, заполненный нейтральным газом. При резком (адиабатическом) расширении газ становится пересыщенным и на траекториях частиц, пролетевших через камеру, образуются треки из тумана, которые фотографируются.