Sisu
Teatud materjalides on aatomi tuum ebastabiilne ja eraldab osakesi spontaanselt, ilma välise stiimulita. Seda protsessi nimetatakse radioaktiivseks ehk radioaktiivseks lagunemiseks.
Elementidel, mille aatomnumber on 83, on rohkem kui 82 prootonit ja seega radioaktiivsed. Isotoobid, mis on elemendid, mille tuumades on erinev neutronite arv, võivad samuti olla ebastabiilsed. Ebastabiilsete elementide tuumad kiirgavad alfa-, beeta- või gammaosakesi. Alfaosake on heeliumituum ja beetaosake elektron või positron, millel on sama mass kui elektronil, kuid millel on positiivne laeng. Gammaosake on suure energiaga footon.
Radioaktiivsuse arvutamiseks on vaja teada aega, mis tuuma lagunemiseks kulub.
Leidke radioaktiivse proovi poolestusaja t (pool) avaldis. See on aeg, mis kulub poole proovis olevate tuumade hulga lagunemiseni. Poolväärtusaeg on seotud lagunemiskonstantse lambdaga, mille väärtus sõltub proovimaterjalist. Valem on t (pool) = ln2 / lambda = 0,693 / lambda.
Uurige radioaktiivse proovi kogu sumbumiskiiruse või aktiivsuse võrrandit. See on R = dN / dt = lambda N = N (0) e (-lambda * t). N on tuumade arv ja N (0) on proovi algne või algne kogus enne lagunemist ajahetkel t = 0. Aktiivsuse mõõtühik on Bq või becquerel, mis on üks lagunemine sekundis. Veel üks ühik on curie, mis võrdub 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Harjutage radioaktiivse lagunemise arvutamist. Raadium-226 poolestusaeg on 1600 aastat. Arvutage ühe grammi proovi aktiivsus, kus N = 2,66 x 10 exp (21). Selleks leidke esmalt lambda. Samaaegselt teisendage poolestusaeg aastatest sekunditeks. Siis lambda = 0,693 / t (pool) = 0,683 / (1600 * 3,156 x 10 exp (7) s / a) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Lagunemiskiirus on seetõttu dN / dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) sumbumine / s = 3,7 x 10 exp (10) ) Bq. Pange tähele, see on curie. Pange tähele ka seda, et lagunemist / s kirjutatakse 1 / s.