Radiaţii nucleare α, β şi γ. Legea dezintegrării radioactive.
Tag-uri
Partajeaza in Google Classroom

Transcript
începe 5-a Lecții de fizică nucleară
vom discuta despre radiații nucleare
și despre legea dezintegrării radioactive
în lecția trecută am discutat despre
reacțiile nucleare care sunt simbolizate
în felul următor A plus x produce
b plus igrec adică particula sau
nucleul a reacționează cu nucleul
x și produce particula sau nucleul
b și produce nucleul y în particular
am discutat de asemeni și despre
cazul dezintegrarea lucrare în
care nu avem o particulă a și am
văzut că în cazul cel mai general
acest această particulă emisă bem
se numește radiație nucleară Deci
radiația nucleară este particula
produsă în reacție nucleară sau
dezintegrare nucleară ia poate
fi de mai multe feluri principalele
radiații nucleare sunt următoarele
radiațiile Gamma care sunt după
cum am văzut deja radiații electromagnetice
emise de nuclee excitate aceasta
înseamnă că aceste nuclee unul
sau mai mulți nucleonii pe energie
nivele energetice superioare aceasta
bineînțeles pentru ca aceste nuclee
ajung în final revin în starea
fundamental deci putem simboliza
această radiație nucleară în felul
următor un nucleu cu numărul Atomic
z și cu numărul Atomic de masă
a este excitat Deci dinou 1 sala
nunți nucleonii se află pe nivele
energetice superioare configurației
fundamentale și atunci pur și simplu
acești nucleoni revin în configurația
fundamentală a nivelelor energetice
ale nucleonilor emițând unul sau
mai mulți fotolii acești fotonii
mici formează radiația gamă a nucleului
respectiv Următorul tip de radiații
este radiația Alfa Care este emisă
unui nucleu de heliu după cum am
văzut nucleul atomului de heliu
se mai numește și particula altfel
de motive istorice Deci un nucleu
greu tipic cu număr Atomic de masă
peste 200 emite 1 una sau mai multe
particule Alfa pentru a deveni
mai stabil am discutat acest caz
în lecția despre energia de legătură
pe nucleo și bineînțeles formează
un nucleu mai ușor și mai stabil
nucleu produse de obicei excitat
asta înseamnă că după o radiație
Alpha urmează de obicei și o radiație
ca iarăși scrie simbolic această
reacție nucleară cu emisie de radiații
Alfa avem următorul următoarea
situație Deci un nucleu greu cu
a mai mare decât 203 și în nucleu
mai ușor emițând o particulă elf
Adică 1 Clau de heliu și de obicei
nucleo mai ușor rămâne între o
stare excitată ceea ce înseamnă
că va trebui să emită un Foton
sau mai mulți factori a ajunge
în starea fundamental cel de al
treilea tip important de radiații
sunt radiațiile Beta care sunt
de două feluri radiația Beta minus
Care este emisiune electron de
către nuclee cu exces de neutroni
vom explica imediat radiația Betta
plus este emisie a unui pozitron
de către nucleele cu X CS de Proton
de să scriem și să explicăm pic
aceste radiații Beta de ce în primul
rând simbolică o radiație peta
minus arată în felul următor Deci
avem un nucleu care emite un electron
și un anti nu țină vom explica
Ce este nopților imediat nucleul
produs având aceea aceeași masă
dar sarcină lui bineînțeles va
crește cu o unitate pentru că trebuie
să aibă loc legea conservării sarcinii
și a man Miss un electron după
cum vom explica imediat neutrino
are sarcină 0 masa 0 procesul care
are loc în această transformare
în sau radiație Beta minus este
cel al transformării unui neutron
întru un Proton Deci ceea ce se
întâmplă de fapt în nucleu este
următorul procedeu tron care are
sarcina 0 masă 1 se dezintegrează
întrun Proton care are sarcină
1 masa 1 unele qtronic un electron
care are masă aproximativ 0 sarcină
minus 1 și de asemenea va spus
se emite un anti neutrino Care
este o particulă cu masa 0 și sarcină
grea ești după cum vedem în acest
proces se conservă atât sarcină
0 este egal cu 1 minus 1 plus 0
cât și masă 1 este egal cu 1 plus
zero plus seara aceasta este procesul
de bază și are loc între nucleu
Când emite Oradea ție vedeta minus
adică un electron acompania de
uneori acesta a fost postulat tocmai
în urma studierii Proprietăților
radiațiilor peta deoarece când
sa făcut bilanțul energetic al
unei astfel de emisii de radiație
peta minus sau plus după cum ne
vedeai imediat a unui nucleu sau
să îl facă lipsește o cantitate
de energie și atunci Paul in particular
savantul Pa plecarea am discutat
când am vorbit despre principiul
de excluziune Pauli apostolat existența
unei a treia particule în acest
tip de acest tip de proces pentru
a salva legea conservării energiei
intradevar ulterior acești neutrin
și Anti nu Cine au fost Descoperiți
experimental Veta Plus radiația
peta plus are loc întâmplă sensul
următor 1 Clio emite un pozitron
și un neutrino lăsând în urmă lui
bineînțeles un nucleu care are
aceeași masă dar mare sarcină mai
mic 10 minus procesul fundamental
care are loc în nucleul x este
cel al dezintegra unui Proton care
vă pun sare sarcină 1 și masă 1
întrun neutron care are sarcina
0 și masă 1 acest pozitron care
are sarcină plus unu și sarcină
0 și neutrino care are sarcină
0 schimb astăzi după cum vedem
la fel se conservă atât sarcină
este egal cu 0 plus 1 plus 0 cât
și masă 1 este egal cu 1 plus zero
plus zero acesta este fenomenul
fundamental care are loc între
dezin întru radiație batic ca și
comentariu acestei de zi integrări
au loc în câmpul nucleară Deci
dezintegrarea unui Proton sau neutron
și în general unei particule are
proprietăți diferite dacă se întâmplă
întru un nucleu sau dacă ele sunt
particule libere în particular
protonul este o particulă stabilă
el nu se dezintegrează dacă este
o particulă liberă După cum Observați
nucleele produse sunt excitate
și în acest caz al radiațiilor
Veta în concluzie nu prea o limite
și o radiație gama Deci ulterior
după radiațiile Beta y Estar va
trece în Y adică nucleari produse
evadez excita imitând emițător
radiație gama revenind la aceste
două partituri de particule noi
pe care le am introdus pentru a
încheia discuția și anume am vorbit
de electron pozitron Și am vorbit
Dan primul despre electroni și
poze tort electronul cunoaștem
foarte bine si este pozitronul
pozitronul notat cu a plus este
antiparticule electronului care
este notat un val după cum știm
cu Emi ei sunt identici toate proprietățile
proprietățile lor sunt identice
cu excepția sarcinii electrice
care este opusă veci pozitronul
va avea aceeași masă va avea același
spin și așa mai departe cu electronul
dar va avea sarcină 1 pe când electronul
are sarcina despre neutrini și
anti nutrini am spus dacă iei au
fost introduși sau postul ați Teoretic
tocmai datorită studiului radiațiilor
Beta și a faptului că aparent energia
nu se conservă în aceste radiații
Beta și de aceea Pauli apostolat
existența lor pentru a salva legea
conservării energiei și ulterior
au fost Descoperiți experimental
sunt particule neutră cu masa neglijabilă
nu 0a o masă Dar care este foarte
mică singurul singura lor contribuție
în practică în acest tip de reacție
este aceea că iau o anumită cantitate
de energie din energia cinetică
fina Haideți să discutăm acum despre
legea dezintegrării radioactive
experimental sa stabilit că dezintegrare
le țin spontane și nu pot fi influențate
din exterior asta înseamnă că probabilitatea
ca un nucleu radioactiv să se dezintegreze
în unitatea de timp este o constantă
specifică nucleului depinde numai
de proprietățile nucleului în în
Sărată și cât de rapid se va dezintegra
aceasta înseamnă din nou că această
probabilitate dezintegra de dezintegrare
unitatea de timp este o constantă
a nucleului care se numește Constanța
de dezintegrare se notează pulenta
Deci experimental ca să scriem
și simbolică această proprietate
fundamentală de pe la DT de variația
probabilității dezintegrare în
unitatea de timp este egal cu minus
la am de unde îl am dar este constantă
de dezintegrare și am pus minus
pentru că bineînțeles probabilitatea
scade în timp Pe măsură ce numărul
de nuclee scad scape din această
proprietate fundamentală stabilită
experimental putem scrie că numărul
dezintegrare lor în interval de
timp și de plus Delta t este proporțional
cu numărul nucleelor radioactive
la momentul t și cu durata DT Deci
ceea ce am făcut este că am scris
explicit această formulă în felul
următor de n împărțit la n d t
este egal cu minus lemne unde d
n este variația numărului de nuclee
radio Radio active în intervalul
de timp de t iar n este numărul
de nuclee radioactive la momentul
t în care începe intervalul de
timp de tei deci putem scrie imediat
din această proprietate generală
a dezintegrării radioactive putem
scrie legea dezintegrării radioactive
în forma ei diferențial Deci aceasta
este cea pe care o putem integra
pentru a afla forma integrală Deci
reglăm termenii și vom avea de
n împărțit la n este egal cu minus
la am dat de tenisi avem cele două
variabile ale ecuației separate
în stânga și în dreapta egalului
atunci putem integra Deci integrăm
numarul de nuclee de la 0 la n
unde n este numărul de zero este
numărul de nuclee la 0 și n este
numărul de nuclee la un moment
dat și am pus de imprim Lion prinde
ce am schimbat numele variabile
pentru a nu confunda cu n numărul
de Nu cred amantul de care va fi
egal cu minus integrală de la 0
la t Lambda de tip 1 Mai integrări
obținem această ecuație logaritm
din N P 0 egal cu minus laudate
aceasta deoarece integrală de la
x 1 likes 2din de x împărțit la
x este egal cu logaritm din x de
la X1 2 care egal cu logaritm din
x 2 minus logaritm din x 1 care
este egal cu logaritm natural din
x 2 pe X1 Deci obținem această
ecuație din care rezultă legea
dezintegrării radioactive și a
numărului de nuclee la momentul
t este egal cu numarul de nuclee
la momentul t0 egal cu zero înmulțit
cu exponențială din minus Lambda
de veci în concluzie o de dezintegrare
radioactivă va avea numărul de
nuclee an ca funcție de timp pe
o exponențial Deci așa va arăta
întotdeauna O dezintegrare radioactivă
tipul nucleului apar în apărând
în această constanță Lambda care
de rapiditatea cu care scade această
funcție exponențial se introduce
așa numitul timp De înjumătățire
notat cu tema are Care este timpul
în care se dezintegrează o jumătate
din nucleele inițiale de un anumit
Deci prin definiție înlocuim teme
cu T mare și atunci an va fi egal
cu el 0 împărțit la 2 aceasta este
definiția timpului de înjumătățire
Deci 0 împărțit la 2 este egal
cu 0 e la minus la am dat tema
rezultă că unul pe 2 este egal
cu a la minus Deci logaritm din
2 logaritm natural din 2 este egal
cu lactate Am aplicat logaritm
atât în stânga cât și în dreapta
logaritm din dintre un din diferență
Din împărțirea a două numere de
logaritm din x 2 pe X1 este logaritm
din x 2 mijloc galon din X1 Deci
logaritm din 1 pe 2 logaritm natural
din 1 pe 2 este egal cu logaritm
natural din luminos logaritm natural
din 2 Dar logaritm natural din
unu este 0 b c este egal cu minus
logaritm natural din 2 astfel obținem
această ecuație și în concluzie
timpul de înjumătățire este egal
cu logaritm natural din 2 împărțit
la Constanta de dezintegrare în
acest tabel vedem timpul de înjumătățire
Pentru câțiva izotopi De ce avem
aici cinci izotopi care se dezintegrează
2 din yamete sunt radiații Alfa
ceilalți treimi sunt radiații pe
a ta și putem vedea că timpul de
înjumătățire poate avea valori
foarte diferite de la un izotop
la altul în particular uraniu-235
are un timp de înjumătățire foarte
mare aproape comparabil cu vârsta
pământului care este aproximativ
patru ori 10 la a 9 ani Deci ne
putem aștepta să găsim acest izotop
până scoarța pământului pe când
poloniu 212 are timp de înjumătățire
3.000 microsecunde trei microsecunde
asta înseamnă că o sursă de paulownia
212 se va dezintegra extrem de
rapid Practic în zece cincisprezece
microsecunde nu mai există nucleii
radioactivi o altă mărime care
se folosește foarte des în studiul
dezintegrării radioactive este
așa numit activitate care să nu
te Notează cu a a unei substanțe
radioactive Care este numărul de
dezintegrării unitatea de timp
deci se definește a la un moment
activitatea la un mandat ca fiind
minus de an la DT Deci minus variația
numărului de nuclee în intervalul
de timp vedea și Aplicând sau folosind
legea dezintegrării radioactive
putem imediat calcula formula pentru
a te va fi London zero e la minus
laudate dar lambda în zero dar
n0i la minus laudat este ndt rezultă
că activitatea la un moment dat
a este constanta de dezintegrare
înmulțită cu numărul de nuclee
la acel moment activitatea se măsoară
în sistemul internațional de unități
în BCR Deci un bec Care este unitatea
de măsură și iar reprezintă o dezintegrare
pe secundă după cum se vede din
această ecuație de definiție activități