Sisältö
Tietyissä materiaaleissa atomin ydin on epävakaa ja se emittoi hiukkasia spontaanisti ilman ulkoisia ärsykkeitä. Tätä prosessia kutsutaan radioaktiivisuudeksi tai radioaktiiviseksi hajoamiseksi.
Elementeillä, joiden atominumero on 83, on yli 82 protonia, ja siten ne ovat radioaktiivisia. Isotoopit, jotka ovat elementtejä, joissa ytimillä on erilainen määrä neutroneja, voivat myös olla epävakaita. Epävakaiden elementtien ytimet emittoivat alfa-, beeta- tai gammapartikkeleita. Alfahiukkas on heliumytuma ja beetapartikkeli on elektroni tai positroni, jolla on sama massa kuin elektronilla, mutta jolla on positiivinen varaus. Gammapartikkeli on suuren energian fotoni.
Radioaktiivisuuden laskemiseksi on välttämätöntä tietää aika, joka kuluu ytimen rappeutumiseen.
Etsi lauseke radioaktiivisen näytteen puoliintumisajasta t (puoli). Se on aika, joka kuluu puolet näytteen ytimien määrästä rappeutua. Puoliintumisaika liittyy rappeutumisvakiolambdaan, jonka arvo riippuu näytteen materiaalista. Kaava on t (puoli) = ln2 / lambda = 0,693 / lambda.
Tutki yhtälö radioaktiivisen näytteen kokonaishajoamisnopeudelle tai aktiivisuudelle. Se on R = dN / dt = lambda N = N (0) e (-lambda * t). N on ytimien lukumäärä ja N (0) on näytteen alkuperäinen tai alkuperäinen määrä ennen rappeutumista hetkellä t = 0. Aktiivisuuden mittayksikkö on Bq tai becquerel, joka on yksi rappeutuminen sekunnissa. Toinen yksikkö on curie, joka on yhtä suuri kuin 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Harjoittele radioaktiivisen hajoamisen laskemista. Radium-226: n puoliintumisaika on 1 600 vuotta. Laske yhden gramman näytteen aktiivisuus, jossa N = 2,66 x 10 exp (21). Voit tehdä tämän, etsi ensin lambda. Muuta samanaikaisesti puoliintumisaika vuosista sekunteiksi. Sitten lambda = 0,693 / t (puoli) = 0,683 / (1600 * 3,156 x 10 exp (7) s / v) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Hajoamisnopeus on siis dN / dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) vaimeneminen / s = 3,7 x 10 exp (10) ) Bq. Huomaa, että tämä on curie. Huomaa myös, että rappeutuminen / s kirjoitetaan muodossa 1 / s.