Занятие 2. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

Краткие теоретические сведения

Основные понятия

Основной закон радиоактивного распада:

,

где N – число не распавшихся атомов в момент времени ; число не распавшихся атомов в момент времени, принятый за начальный (при ; постоянная радиоактивного распада.

Период полураспада:

,

где промежуток времени, за который число не распавшихся атомов уменьшается в два раза.

Число атомов, распавшихся за время ,

Если промежуток времени , то для определения числа распавшихся атомов можно принять приближенную формулу:

Среднее время жизни радиоактивного ядра – промежуток времени, за который число не распавшихся ядер уменьшается в раз:

.

Число атомов, содержащихся в радиоактивном изотопе,

где масса изотопа; молярная масса; постоянная Авогадро.

Активность А нуклида в радиоактивном источнике (активность изотопа) – величина, равная отношению числа ядер, распавшихся в изотопе, к промежутку времени , за которое произошел распад,

или .

Активность изотопа изменяется со временем по тому же закону, что и число не распавшихся ядер,

Массовая активность радиоактивного источника есть величина, равная отношению его активности к массе этого источника:

Элементы дозиметрии ионизирующих излучений.

Закон ослабления узкого пучка моноэнергетических излучений при прохождении через поглощающее вещество:

а) ослабление плотности потока ионизирующих частиц или фотонов

где плотность потока ионизирующих частиц, падающих на поверхность вещества; плотность потока частиц после прохождения слоя вещества толщиной линейный коэффициент ослабления;

б) ослабление интенсивности излучений:

где интенсивность излучений в веществе на глубине интенсивность излучений, падающих на поверхность вещества.

Слоем половинного ослабления называется слой, толщина которого такова, что интенсивность проходящих через него излучений уменьшается в два раза:

Доза излучения (поглощенная доза излучения)

где энергия ионизирующего излучения, переданная элементу облучаемого вещества; масса этого элемента.

Доза излучения выражается в греях (1 Гр=1 Дж/кг).

Мощность дозы излучения (мощность поглощенной дозы излучения):

где время, в течение которого была поглощена элементом облучения доза излучения

Мощность дозы излучения выражается в греях в секунду (Гр/с).

Вопросы для ответа у доски:

1. Какова история открытия радиоактивности?

2. Три вида радиоактивности, их природа.

3. Дайте определение радиоактивного распада.

4. Какие ядра называются материнскими и дочерними?

5. Физический смысл постоянной распада.

6. Приведите формулу для радиоактивного распада.

7. Дайте понятие о периоде полураспада.

8. Приведите формулу для среднего времени жизни радиоактивных ядер.

9. Сформулируйте и запишите законы сохранения электрического заряда и массовых чисел.

Примеры решения задач:

Задача 1. Сколько частиц излучает 1г тория-232 за 1 секунду?