Obsah
V niektorých materiáloch je jadro atómu nestabilné a spontánne bude emitovať častice bez akéhokoľvek vonkajšieho stimulu. Tento proces sa nazýva rádioaktivita alebo rádioaktívny rozpad.
Prvky s atómovým číslom 83 majú viac ako 82 protónov, a teda sú rádioaktívne. Izotopy, ktoré sú prvkami, v ktorých majú jadrá rôzny počet neutrónov, môžu byť tiež nestabilné. Jadrá nestabilných prvkov emitujú častice alfa, beta alebo gama. Alfa častica je jadro hélia a beta častice je elektrón alebo pozitrón, ktorý má rovnakú hmotnosť ako elektrón, ale má kladný náboj. Gama častica je vysokoenergetický fotón.
Na výpočet rádioaktivity je potrebné poznať čas potrebný na rozpad jadra.
Nájdite výraz pre polčas t (polovicu) rádioaktívnej vzorky. Je to čas, ktorý trvá, kým sa polovica množstva jadier vo vzorke rozpadne. Polčas rozpadu súvisí s rozpadovou konštantnou lambda, ktorá má hodnotu závislú od materiálu vzorky. Vzorec je t (polovica) = ln2 / lambda = 0,693 / lambda.
Študujte rovnicu pre celkovú mieru rozpadu alebo aktivitu rádioaktívnej vzorky. Je to R = dN / dt = lambda N = N (0) e (-lambda * t). N je počet jadier a N (0) je pôvodné alebo počiatočné množstvo vzorky pred rozpadom v čase t = 0. Mernou jednotkou aktivity je Bq alebo becquerel, čo je jeden rozpad za sekundu. Ďalšou jednotkou je curie, ktorá sa rovná 3,7 x 10 exp (10) Bq.
Prax výpočtu rádioaktívneho rozpadu. Polčas rádia 226 má polčas 1 600 rokov. Vypočítajte aktivitu jednej gramovej vzorky, kde N = 2,66 x 10 exp (21). Najprv nájdite lambda. Súčasne prevádzajte polčas z rokov na sekundy. Potom lambda = 0,693 / t (polovica) = 0,693 / (1600 x 3,156 x 10 exp (7) s / rok) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Miera rozpadu je preto dN / dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) rozpadov / s = 3,7 x 10 exp (10 ) Bq. Toto je curie. Všimnite si tiež, že rozklad sa zapisuje ako 1 / s.