78. Законы радиоактивного распада. Активность радиоактивных препаратов.

Закон радиоактивного распада — физический закон, описывающий зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени и количества радиоактивных атомов в образце

число распадов − dN, произошедшее за короткий интервал времени dt, пропорционально числу атомов N в образце.

Экспоненциальный закон

В указанном выше математическом выражении {\displaystyle \lambda }  — постоянная распада, которая характеризует вероятность радиоактивного распада за единицу времени. Знак минус указывает на убыль числа радиоактивных ядер со временем.

Решение этого дифференциального уравнения имеет вид:

N(t)=

где {\displaystyle N_{0}}  — начальное число атомов, то есть число атомов для {\displaystyle t=0.}

Таким образом, число радиоактивных атомов уменьшается со временем по экспоненциальному закону.

Активность радиоактивного препарата — число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени

Удельная активность — активность, приходящаяся на единицу массы вещества препарата.

Объёмная активность — активность, приходящаяся на единицу объёма источника. Удельная и объёмная активности используются, как правило, в случае, когда радиоактивное вещество распределено по объёму препарата.

Поверхностная активность — активность, приходящаяся на единицу площади поверхности источника. Эта величина применяется для случаев, когда радиоактивное вещество распределено по поверхности препарата

Единица измерения- беккерель (Бк). (1 Бк=1 расп/с).

79. Гипотеза де Бройля.

Корпускулярно-волновой дуализм −− важнейшее универсальное свойство природы, заключающееся в том, что всем микрообъектам присущи одновременно и корпускулярные, и волновые характеристики.

Гипотеза де Бройля состоит в том, что если частица имеет энергию E и импульс p, то с этой частицей связана волна частотой

и длиной (длиной волны де Бройля)

80. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

Исследования свойств микрочастиц (атомов, электронов, ядер, фотонов и др.) показали, что точность определения их динамических переменных (координат, кинетической энергии, импульсов и т.п.) ограничена и регулируется открытым в 1927 г. В. Гейзенбергом принципом неопределенности.

Согласно этому принципу динамические переменные, характеризующие систему, могут быть разделены на 2 группы:

1) временные и пространственные координаты (t и q)

2) импульсы и энергия (p и E)

При этом невозможно определить одновременно переменные из разных групп с любой желаемой степенью точности (координаты и импульсы, время и энергию).

Δq·Δp= и Δt·ΔE=

где Δq, Δp, Δt, ΔE- неопределенности (погрешности) измерения координаты импульса, энергии и времени, соответственно; h- постоянная Планка.

81. Атомное ядро. Эксперимент Резерфорда.

Атомное ядро – центральная и очень компактная часть атома, в которой сосредоточена практически вся его масса и весь положительный электрический заряд. 

Изучая рассеяние альфа-частиц при прохождении через золотую фольгу, Резерфорд пришел к выводу, что весь положительный заряд атомов сосредоточен в их центре в очень массивном и компактном ядре. А отрицательно заряженные частицы (электроны) обращаются вокруг этого ядра.

Альфа-частицы испускались источником, помещенным внутри свинцовой полости. Все альфа-частицы, кроме движущихся вдоль канала, поглощались свинцом. Узкий пучок альфа-частиц попадал на фольгу из золота перпендикулярно к ее поверхности; альфа-частицы, прошедшие сквозь фольгу и рассеянные ею, вызывали вспышки (сцинтилляции) на экране, покрытым веществом, способным светиться при попадании частиц. В пространстве между фольгой и экраном обеспечивается достаточный вакуум, чтобы не происходило рассеяние альфа-частиц в воздухе. Конструкция прибора позволила наблюдать альфа-частицы, рассеянные под углом до 150 градусов.

Результаты эксперимента Резерфорда: 1.Большинство частиц проходит через атомы вещества, не рассеиваясь (как через "пустоту"); 2.С увеличением угла рассеяния число отклонившихся от первоначального направления частиц резко уменьшается; 3.Имеются отдельные частицы, отбрасываемые атомами назад, против их первоначального движения (как мяч от стенки).