Радиоактивность

Радиоактивность – свойство атомных ядер самопроизвольно изменять свой состав в результате испускания частиц

или ядерных фрагментов.

Радиоактивный распад

Основными видами радиоактивного распада являются:

•α-распад – испускание ядрами α-частиц,

•β-распад – испускание (или поглощение) лептонов,

•γ -распад – испускание γ-квантов,

•спонтанное деление – распад ядра на два осколка сравнимой массы.

Кболее редким видам радиоактивного распада относятся испускание ядрами

одного или двух протонов, а также испускание кластеров – лёгких ядер от 12С до 32S. Во всех видах радиоактивности (кроме гамма-радиоактивности) изменяется состав ядра – число протонов Z , массовое число А или то и другое одновременно.

Радиоактивность

Радиоактивный распад может происходить только в том случае, если масса исходного ядра Mi больше

суммы масс продуктов распада ∑M f

Mi > ∑M f .

Разность

Q = (Mi −∑M f )c2

выделяется в виде энергии продуктов распада.

Закон

радиоактивного

распада

Постояннаяраспада λ

Постоянная распада λ характеризует

вероятность распада атомного ядра в единицу времени.

Если в образце в момент времени t содержится N радиоактивных ядер, то количество dN ядер, распадающихся в интервал времени t — t+dt, определяется

соотношением

dN = −λNdt .

Знак «минус» означает, что общее число радиоактивных ядер уменьшается в результате распада.

Законрадиоактивного

распада

N (t) = N0e−λt

N0 — количество ядер в радиоактивном

источнике в начальный момент времени t = 0,

N (t) — количество радиоактивных ядер,

оставшихся в источнике в момент времени t ,

λ — постоянная распада.

Количество ядер радиоактивного источника, распавшихся за время t ,

N0 − N (t) = N0 (1−e−λt )

Постояннаяраспада λ Среднеевремяжизни τ

Периодполураспада T1/2

τ— среднее время жизни ядра

τ= ∫0∞t dNdt dt

∞dN dt∫

0 dt

T1/2 - период полураспада – время, за которое число радиоактивных ядер уменьшается вдвое

N20 = N0e−λT1/ 2

Связь величин τ, T1/2 и λ