Ионизирующие излучения. Материалы к семинару

жүктеу 0,98 Mb.

бет	15/25
Дата	05.12.2022
өлшемі	0,98 Mb.
	#40467
түрі	Глава

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 25

Иoniziruyushchie izlucheniya

Нейтрино, антинейтрино
7.8. Уравнение радиоактивного распада. Период полураспада. Активность.

7.7.2. Бета-распад.

Бета-распад известен в двух разновидностях.

При ^--- распаде один из нейтронов превращается в протон и остается в дочернем ядре. Из ядра испускаются электрон и антинейтрино:
_ZX^A  _Z₊₁X^A + _-1e⁰ + ₀ν⁰
Бета-лучи – электроны, возникшие при ^-- распаде – могут иметь энергию от 0,02 МэВ до ≈20МэВ. Энергетический спектр  - электронов непрерывен. ^- - распад сопровождается гамма-излучением, имеющим линейчатый спектр; исключение составляет изотоп стронция ₃₈Sr⁹⁰, который распадается без сопутствующего гамма-излучения.
При ⁺-распаде один из протонов превращается в нейтрон и остается в дочернем ядре. Из ядра испускаются позитрон и нейтрино:
_ZX^A  _Z_-1X^A + ₊₁e⁰ + ₀ν⁰
По схеме ⁺-распада распадаются только искусственно созданные изотопы.
Нейтрино, антинейтрино – фундаментальные частицы, имеющие очень малую массу и не имеющие заряда. Имеют чрезвычайно малую вероятность взаимодействия с веществом.
Примеры -распада:
₆C¹⁴  ₇N¹⁴ + _-1e⁰ + ₀ν⁰(C¹⁴  N)
₆C¹¹  ₅B¹¹ + ₊₁e⁰ + ₀ν⁰ (C¹¹  B)

7.8. Уравнение радиоактивного распада. Период полураспада. Активность.
Радиоактивный распад нестабильного ядра – событие случайное, не зависящее от состояния, в котором находятся другие нестабильные ядра. Если нестабильное ядро длительное время не распадалось, то это вовсе не означает, что ему «уже пора»: долгое ненаступление распада не приближает и не отдаляет во времени предстоящий распад. Распад неизбежен, поскольку ядро объективно нестабильное. Вероятность его распада в любую секунду остается величиной постоянной.
Закономерности подобных процессов устанавливаются по средним показателям большой группы ядер, с применением методов математической статистики.
Уравнение радиоактивного распада (Резерфорд, Содди, 1903 год) получено, следуя логике статистического анализа: скорость радиоактивного распада пропорциональна численности еще не распавшихся ядер.
Эта логика в математической записи - это уравнение распада в дифференциальной форме:
(7.16)
Здесь N – численность нестабильных атомных ядер в момент времени t ;
- dN – изменение (уменьшение) этой численности за бесконечно малый
промежуток времени dt наблюдения за распадом;
– скорость уменьшения численности нестабильных ядер (скорость
распада в промежутке времени от t до t+dt);
λ – постоянная распада – константа, своя для каждого вида
радиоактивных атомов.
Результатом интегрирования дифференциального уравнения (7.16) является уравнение радиоактивного распада в интегральной форме:
N = N₀e^-^λ^t (7.17)
Здесь N = N(t) – численность еще не распавшихся ядер как функция времени t;
N₀ – численность нераспавшихся ядер в начальный момент времени (при t = 0);
e – основание натуральных логарифмов.

График уравнения (9) представлен на рис. 9:

Рис. 9. График уравнения радиоактивного распада.

жүктеу 0,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 25