На главную
Физика - одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке. Данный ресурс поможет эффективно и интересно изучать физику. Учите физику!
   

Обучение и материалы
Физический справочник
Формулы по физике
Шпаргалки по физике
Энциклопедия
Репетиторы по физике
Работа для физиков
Быстрый устный счет
Виртуальные лабораторные
Опыты по физике
ЕГЭ онлайн
Онлайн тестирование
Ученые физики
Необъяснимые явления
Ваша реклама на сайте
Разное
Контакты
Спецкурс
Фейнмановские лекции

В мире больших скоростей

Введение в теорию относительности

Лекции по биофизике
Лекции по ядерной физике
Ускорение времени...
Лазеры
Нанотехнологии
Книги
полезное
Смешные анекдоты о физике
Готовые шпоры по физике
Физика в жизни
Ученые и деньги
Нобелевские лауреаты
Фото
Видео
Карта сайта
На заметку
Если вам понравился сайт, предлагаем разместить нашу кнопку
Кнопка сайта All-fizika.com
Компьютерные программы
по физике
Программы по физике


Физика и юмор
Физика и юмор


Онлайн тестирование
по физике
Онлайн тестирование по физике



-









1.5. Закономерность и характеристики радиоактивного распада

1.5.1. В зависимости от вида испускаемых возбуждённым ядром частиц известны следующие виды радиоактивного распада:
- α-распад, то есть распад, сопровождающийся испусканием возбуж­дёнными ядрами α-частиц (массой 4 а.е.м. с зарядом z = 2), по существу являющихся лишёнными внешних электронов ядрами атомов гелия, а потому часто обозначаемых 4Не2;
- β-распад, то есть распад, сопровождающийся испусканием быстрых электронов или позитронов; эти два вида частиц равной массы отличаются только знаками электрического заряда: электроны имеют элементарный отрицательный заряд, а позитроны - положительный заряд той же величины; отсюда - общее название их - β-частицы;
- γ-распад - то есть распад, сопровождающийся испусканием жестко­го электромагнитного излучения с частотой выше частоты рентгеновского излучения, называемого гамма-излучением;
- нейтронный распад - распад, сопровождающийся испусканием воз­буждённым ядром нейтронов; благодаря этому виду радиоактивного распада в ядерном реакторе появляются так называемые запаздывающие нейтроны, имеющие большое значение для управляемости реактора.


1.5.2. Независимо от вида радиоактивный распад подчиняется единой закономерности:
Скорость радиоактивного распада  (количество ежесекундно испускаемых  частиц, равное числу ежесекундно распадающихся ядер) прямо пропорциональна только наличному в данный момент количеству радиоактивных ядер.
dN/dt = -λN(t) ,     (1.5.1)
где:   N(t),см-3 - ядерная концентрация радиоактивных ядер в рассматри­ваемый момент времени t;
dN/dt,см-3с-1 – мгновенное значение скорости радиоактивного распада, то есть коли­чество распадающихся в 1 см3 ядер за 1 с (в данный момент времени);
λ, c-1 - постоянная радиоактивного распада, имеющая смысл доли ежесекундно распадающихся радиоактивных ядер от общего наличного их количества в рассматриваемый момент времени.
Выражение (1.5.1) называют законом радиоактивного распада в дифференциальной форме.
Если проинтегрировать дифференциальное уравнение (1.5.1) при на­чальном условии (t = 0  N = No), то получается:
N(t) = No exp(-λt),      (1.5.2)
 то есть концентрация нераспавшихся радиоактивных ядер во времени падает по экспоненциальному закону, и темп радиоактивного распада определяется только одной величиной - величиной постоянной радиоактивного распада.
Формулу (1.5.2) называют законом радиоактивного распада в ин­тегральной форме.


1.5.3. Часто в качестве характеристики интенсивности радиоактив­ного распада используется не сама постоянная радиоактивного распада λ, а обратная ей величина T = 1/λ, называемая периодом радиоактивного распада.
Период радиоактивного распада - это время, в течение которого количество радиоактивных ядер уменьшается в е = 2.7182818... раз.
ДействительноN(T)/No = exp(-T1/2/T) = e-1 = 1/e.
Ещё чаще в практических расчётах и оценках пользуются не периодом распада, а периодом полураспада1/2), под которым понимается время, в течение которого количество нераспавшихся радиоактивных ядер уменьша­ется ровно в 2 раза.
Нетрудно увидеть, что Т и Т1/2 - пропорционально взаимосвязанные характеристики. Действительно, при t = T1/2   N(T1/2) / No = 1/2, то есть:
exp(-T1/2/T) = 1/2, откуда Т1/2/T = ln2 ≈ 0.693, а значит:
Т 1/2 ≈ 0.693 Т,  или  Т ≈ 1.44 Т1/2                          (1.5.3)


1.5.4. Экспонента, как известно, - кривая асимптотическая, поэтому падающая экспонента может обращаться в нуль только теоретически (при бесконечно большом значении t). Поэтому, интересуясь вопросом о време­ни практически полного распада радиоактивных ядер, следует условиться, при каком количестве оставшихся нераспавшимися радиоактивных ядер рас­пад считать практически полным.
Если считать радиоактив­ный распад практически завершившимся тогда, когда осталось не более 1% от начального количества нераспавшихся ядер, то, как хорошо видно из графика (рис.1.3), время практически полного распада радиоактивного вещества составляет 6-7 периодов его полураспада или 4-5 периодов рас­пада Т.

Маленькое изображениеРис.1.3. Экспоненциальный закон радиоактивного распада.

Университетская газета "Радист" издается с февраля 2008 года. Ее архив насчитывает более двух десятков выпусков. На ее базе активно ведется обсуждение актуальных научных проблем. Издание освещает не только студенческую жизнь, но и события мирового масштаба, способствует активизации молодежи. 



ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:


Социальные комментарии Cackle


 
 
© All-Физика, 2009-2016
При использовании материалов сайта ссылка на www.all-fizika.com обязательна.