Радиоактивті ыдырау
жүктеу/скачать 252.78 Kb.
|
| Радиоактивті ыдырау заңы
Нейтрондардың және протондардың тек белгілі бір тіркесімдері бар тұрақты ядролар. Протондар саны артқан сайын, нейтрондардың протондарға қатынасының артуы қажет тұрақты ядро түзу үшін. Егер тым көп болса (нейтрондар да бағынады Паулиді алып тастау принципі) немесе протондардың берілген саны үшін тым аз нейтрондар, нәтижесінде пайда болған ядро тұрақты емес және ол өтеді радиоактивті ыдырау. Радиоактивті ыдырау заңы ыдыраудың барлық режимдері үшін жарамды. Радиоактивті ыдыраудың үш негізгі режимі бар: Альфа ыдырауы. Бета-ыдырау. Гамма ыдырауы. Қосымша маңызды ыдырау режимдері: Электрондарды ұстау. Ішкі түрлендіру. Нейтрондардың ыдырауы. Протонның ыдырауы. Өздігінен бөліну. Өлшемі радиоактивті (белсенділік) есептеуге негізделген секундына ыдырау. SI бірлігі белсенділік бұл беккерель (Bq), бір кері секундқа тең. Атомдардың белгілі бір санының (массасының) радиоактивті ыдырауы уақыт бойынша экспоненциалды. Радиоактивті ыдырау заңы: N = N.e-λт (1) Ядролық ыдырау жылдамдығы сонымен бірге өлшенеді жартылай ыдырау мерзімі. Жартылай шығарылу кезеңі қысқа радиоактивті материал әлдеқайда радиоактивті (өндіріс кезінде), бірақ радиоактивтілігін тез жоғалтады. Жартылай ыдырау периоды - берілген изотоптың радиоактивтілігінің жартысын жоғалтуына кететін уақыт мөлшері. Егер радиоизотоптың жартылай ыдырау периоды 14 күн болса, оның атомдарының жартысы 14 күн ішінде ыдырайды. Радиоактивті ыдырау заңы - радиоактивті ыдырау заңы. Жартылай ыдырау периоды жоғары радиоактивті үшін секундтың миллионнан бір бөлігі бөліну өнімдері ұзақ өмір сүретін материалдар үшін миллиардтаған жылдар (табиғи уран сияқты). Радиоактивті есептеулерде екі параметрдің бірі (ыдырау тұрақтысы немесе жартылай ыдырау мерзімі), ыдырау жылдамдығын сипаттайтын, белгілі болуы керек. Жартылай ыдырау периоды (т) арасында байланыс бар 1/2) және ыдырау тұрақтысы λ. Сурет 1. Радиоактивті ыдырау графигі Радиоактивті ыдырау заңы радиоактивті ыдырау заңы - бұл көптеген нуклидтердің статистикалық әрекетін сипаттайтын әмбебап заң. Жазылғандай, радиоактивті ыдырау кездейсоқ процесс жалғыз атомдар деңгейінде. Радиоактивті ыдырау заңы - радиоактивті ыдырау заңы. Басқаша айтқанда, радионуклидтің ядросында "жады" жоқ. Ядро уақыт өте келе "қартаймайды". Осылайша, оның ыдырау ықтималдығы уақыт өткен сайын арта бермейді, бірақ ядро қанша уақыт болғанына қарамастан тұрақты болып қалады. Болжамсыз ыдырау кезінде бұл тұрақсыз ядро өздігінен және кездейсоқ ыдырайды атом бөлшектері немесе жоғары энергиялы сәулелер түрінде сәуле шығаратын басқа ядроны (немесе басқа энергетикалық күйді – гамма-ыдырауды) қалыптастыру. Радиоактивті ядролардың ыдырауын есептеу салыстырмалы түрде қарапайым, өйткені барлық ыдырау процестерін реттейтін бір ғана негізгі заң бар. Радиоактивті ыдырау заңы радиоактивті ыдырау заңы уақыт бірлігінде ядроның ыдырау ықтималдығы уақытқа тәуелсіз тұрақты болатындығын айтады. Бұл тұрақты деп аталады ыдырау тұрақтысы және λ, "лямбда" арқылы белгіленеді. Бұл тұрақты ықтималдық ядролардың әртүрлі типтері арасында айтарлықтай өзгеруі мүмкін, бұл көптеген әртүрлі байқалатын ыдырау жылдамдығына әкеледі. Атомдардың белгілі бір санының (массасының) радиоактивті ыдырауы уақыт бойынша экспоненциалды. Ядролық ыдырау жылдамдығы сонымен бірге өлшенеді жартылай ыдырау мерзімі. Жартылай ыдырау периоды - берілген изотоптың радиоактивтілігінің жартысын жоғалтуына кететін уақыт мөлшері. Егер радиоизотоптың жартылай ыдырау периоды 14 күн болса, оның атомдарының жартысы 14 күн ішінде ыдырайды. Радиоактивті ыдырау заңы - радиоактивті ыдырау заңы. Жартылай ыдырау периоды жоғары радиоактивті үшін секундтың миллионнан бір бөлігі бөліну өнімдері ұзақ өмір сүретін материалдар үшін миллиардтаған жылдар (табиғи уран сияқты). Байқаңыз қысқа жартылай ыдырау периоды үлкен ыдырау тұрақтыларымен жүреді. Жартылай шығарылу кезеңі қысқа радиоактивті материал әлдеқайда радиоактивті (өндіріс кезінде), бірақ радиоактивтілігін тез жоғалтады. Қанша ұзақ немесе қысқа болса да, жартылай ыдырау кезеңі жеті жартылай ыдырау кезеңі өткеннен кейін, бастапқы белсенділіктің 1 пайызынан азы қалады. Радиоактивті ыдырау заңын белсенділікті есептеу немесе радиоактивті материалдың массасын есептеу үшін де алуға болады: (Ядролар саны) N = N.e-λт (Белсенділік) A = A.e-λт (Масса) м = м.-λт Мұндағы N (бөлшектер саны) - үлгідегі бөлшектердің жалпы саны, A (жалпы белсенділік) - радиоактивті үлгінің уақыт бірлігіндегі ыдырау саны, m - қалған радиоактивті материалдың массасы. Сурет 2. Изотоптардын өмір сүру уақыты Жартылай ыдырау және ыдырау тұрақтыларының мысалдар кестесі. Қысқа жартылай ыдырау периоды үлкен ыдырау тұрақтыларымен жүретініне назар аударыңыз. Жартылай ыдырау периоды қысқа радиоактивті материал әлдеқайда радиоактивті, бірақ радиоактивтілігін тез жоғалтатыны анық. Өлшемі радиоактивті (белсенділік) есептеуге негізделген секундына ыдырау. SI бірлігі белсенділік бұл беккерель (Bq), бір кері секундқа тең. Белсенділік ыдырау түріне, ыдырау өнімдерінің энергиясына немесе сәулеленудің биологиялық әсеріне емес, секундына ыдырау санына ғана байланысты. Оның көмегімен иондаушы сәулеленудің шығарылу жылдамдығын сипаттауға болады. Нақты белсенділік бұл радионуклидтің бір мөлшеріне келетін белсенділік. Осылайша, спецификалық белсенділік белгілі бір радионуклид атомдарының санына келетін белсенділік ретінде анықталады. Ол әдетте Bq / g бірліктерімен беріледі, бірақ белсенділіктің тағы бір жиі қолданылатын бірлігі - бұл кюри (Ci), Ci / g-де нақты белсенділікті анықтауға мүмкіндік береді. Белсенділік бірліктері (кюри және беккерель) бақыланатын немесе кездейсоқ шамалардың жалпы санын сипаттау үшін де қолданыла алады радиоактивті атомдардың бөлінуі. жүктеу/скачать 252.78 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|