50. Определение основного закона радиоактивного распада

Количество любого радиоактивного изотопа со временем уменьшается вследствие радиоактивного распада (превращения ядер). Скорость распада определяется строением ядра, и поэтому нельзя повлиять на этот процесс никакими обычными физическими или химическими способами, не изменив состояние ядра атома. Для каждого радиоактивного элемента средняя скорость распада его атомов постоянна, неизменна и характерна только для данного элемента. Постоянная радиоактивного распада (λ) показывает вероятность распада определенной доли ядер в единицу времени. Размерность постоянной распада выражают в обратных единицах времени: с^-1, мин^-1, ч^-1 и т.д., чтобы показать, что количество радиоактивных ядер не растет, а убывает.

Основной закон радиоактивного распада устанавливает, что за единицу времени распадается всего одна и та же доля имеющихся в наличии ядер.

Для характеристики скорости распада радиоактивных элементов в практике пользуются вместо постоянной распада периодом полураспада.

Период полураспада (T_1/2) – это время, в течение которого распадается половина исходного количества радиоактивных ядер. Он обозначается буквой T и выражается в единицах времени. Для радиоактивных изотопов период полураспада имеет значение от долей секунды до миллиарда лет. Соответственно и радиоактивные элементы разделяются на короткоживущие (часы, дни) и долгоживущие (годы).

Особенность радиоактивного распада состоит в том, что ядро одного и того же элемента распадаются не все сразу, а постепенно, в различное время. Момент распада каждого ядра не может быть указан заранее. Поэтому распад любого радионуклида, подчиняясь статическим закономерностям, носит вероятностный характер и может быть математически определен для большого количества радиоактивных атомов. Иными словами, распад ядер происходит неравномерно то большими, то меньшими порциями. Из этого следует практический вывод, что при одном и том же времени счета радиоактивного препарата мы можем получить разные значения. Следовательно, для получения верных данных необходимо одну и ту же пробу считать не один, а несколько раз и чем больше, тем точнее будут показатели.

50. Методы регистрации и измерения радиоактивных излучений Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений

Радиоактивные излучения не воспринимаются органами чувств. Эти излучения могут быть обнаружены (детектированы) при помощи приборов и приспособлений, работа которых основана на физико-химических эффектах, возникающих при взаимодействии излучений с веществом.

В практике наиболее употребительны ионизационные детекторы излучений, которые измеряют непосредственные эффекты взаимодействия излучения с веществом – ионизацию газовой среды (ионизационные камеры, пропорциональные счетчики и счетчики Гейгера-Мюллера, а также коронные и искровые счетчики).

Другие методы предусматривают измерение, вторичных эффектов, обусловленных ионизацией, - фотографический, люминесцентный, химический, калориметрический и др.

Ионизирующие детекторы излучения представляют собой заполненную воздухом или газом камеру с электродами для создания в ней соответствующего электрического поля.

При отсутствии напряжения на электродах все ионы, созданные начальной ионизацией, полностью рекомбинируют в нейтральные ионы. При возрастании напряжения, ионы под действием электрического поля обретают направленной движение; положительные ионы под действием собираются на катоде, а электроны – на аноде. В цепи возникает ионизационный ток, который может быть зарегистрирован прибором. Величина ионизационного тока служит мерой количества излучения.