Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

37. phóng xạ37. phóng xạ37. phóng xạ

37. phóng xạ37. phóng xạ37. phóng xạ
37. phóng xạ

Bài 37. phóng xạ –

định nghĩa hiện tượng phóng xạ phóng xạ là quá trình phán rã tự phát của một hạt nhảm không bền vững (tự nhiên hay nhiản tạo). quá trình phản rã này kèm theo sự tạo ra các hạt pä có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ. hạt nhán tự phán rã gọi là hạt nhán mẹ, hạt nhán được tạo thành sau phản ra gọi là hạt nhán con.2. các dạng phóng xạ tuỳ theo các tia phát ra, người ta phân loại các dạng phóng xạ nhur sau a). phóng \ạ c. hạt nhân mẹ x phân rã tạo thành hạt nhân con y, đồng thời phát ra tia phóng xạ ơ theo phản ứng sau : a. a-4 4. 2x – y+ he (37.1) có thể viết gọn hơn: 2x –> ytia c là dòng các hạt nhân he chuyển động với tốc độ vào cỡ 20.000 km/s. quãng đường đi được của tia a trong không khí chừng vài xentimét và trong vật rắn chừng vài micrômét. b) phóng xạ [}” phóng xạ b là quá trình phát ra tia [}”. tĩa 6″ là dòng cácelectron (‘e).dạng tổng quát của quá trình phóng xạ b như sau: a. a. 2x – p – …y (37.2) c) phóng xạ 6″ phóng xạ 6″ là quá trình phát ra tia [}”. tĩa [}” là dòng các pôzitron (e). pôzitron có điện tích +e và khối lượng bằng khối lượng êlectron. nó là phản hạt của electron.dạng tổng quát của quá trình phóng xạ b’ như sau :a x – a – y (37.3)z-1trong hai quá trình trên có phát ra các hạt we và e chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng, tạo thành các tia 6 và 6″. các tia này có thể truyền đi được vài mét trong không khí và vài milimét trong kim loại.ví dụ: “c → “n+ ”’e: *n → 2 c+’etuy nhiên, khi đo đạc tính toán hai quá trình phóng xạ[}” và[} , các nhà vật lí thấy rằng, định luật bảo toàn momen động lượng chưa thoả mãn. điều đó có nghĩa là khi tính toán đã bỏ qua sự xuất hiện một hạt trong phản ứng phóng xạ. đó là hạt có tên là nơtrinô, có khối lượng rất nhỏ, không tích điện, kí hiệu v chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng. vậy ta phải viết phương trình mô tả quá trình phóng xạ b” :’n → c+ 业+ ev với quá trình phóng xạ f3″ ta có:14 14 o )يبيا και c – “n + e + όνtrong đó (öv là phản hạt của nơtrinô). d) phóng xạ ymột số hạt nhân con sau quá trình phóng xạ ơ hay [}”, [}” được tạo ra trong trạng thái kích thích. khi đó xảy ra tiếp quá trình hạt nhân đó chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái có189190mức năng lượng thấp hơn, và phát ra bức xạ điện từ 7, còn gọi là tia 7, các tia y có thể đi qua được vài mét trong bê tông và vài xentimét trong chì.ii – định luât phống xa1. đặc tính của quá trình phóng xạ các quá trình phóng xạ đã nêu ở trên :a) có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân.b) có tính tự phát và không điều khiển được, nó không chịu tác a. ܥܝ- ܐ ܬlܝ – ܥ — lܫ . ܥ– уcu iо шuус c — áp suấtc) là một quá trình ngẩu nhiên : với một hạt nhân phóng xạ cho trước, thời điểm phân rã của nó là không xác định. ta chỉ có thể nói đến xác suất phân rã của hạt nhân đó. như vậy ta không thể khảo sát sự biến đổi của một hạt nhân đơn lẻ. tuy nhiên ta có thể khảo sát sự biến đổi thống kê của một số lớn hạt nhân phóng xạ.2. định luật phóng xạta xét một mẫu phóng xạ có n hạt nhân tại thời điểm t. tại thời điểm t + d(, số hạt nhân đó giảm đi và trở thành \ + dw với d\ < 0.số hạt nhân đã phân rã trong khoảng thời gian dt là – dn: số này tỉ lệ với khoảng thời gian df và cũng tỉ lệ với số hạt nhân n có trong mẫu phóng xạ :- dn = 7%. nidt (37.4)trong đó 2 là một hằng số dương gọi là hằng số phóng xạ, đặc trưng cho chất phóng xạ đang xét. vậy ta có:d|n__ 37. w = -2d (37.5) gọi na là số hạt nhân của mẫu phóng xạ tồn tại vào lúc t = 0,muốn tìm số hạt nhân n tồn tại vào lúc t > 0 ta phải tích phân phương trình trên (tích phân theo t từ 0 đến t):n tdnn – äldt no okết quả tìm được : n = noe ** (37.6) công thức (37.6) biểu diễn định luật phân rã n phóng xạ. ta nhận thấy số lượng các hạt nhân phóng noxạ giảm theo hàm mũ. quy luật phân rã này được biểu diễn bằng đồ thị trên hình 37.1.n 3. chu kì bán rã 学một đại lượng khác đặc trưng cho chất phóng xạ là chu kì bán rã : đó là thời gian qua đó số lượng ocác hạt nhân còn lại là 50% (nghĩa là phân rã 50%). t hinih s chu kì bán rã kí hiệu là t, được tính như sau: n – no = νορ “t 2 do đó: e’’ – ; t = ln2 = 0,693 1 – – (37.7) নী * chứng minh rằng, sau thời bảng 37.1. chu kì bán rã của một số chất phóng xạ. gian t = xt thì số hạt nhân phóng xạ còn lại là: chất phóng xạ chu kì bán rã (t) n – no. 2. poloni :”po o 3.0.107s nitơ “n b- 7,2s rađon ;”rn o 55s tal b 1,3 phút chi::pb b- 26,8 phút radon ’rn ot 3,8 ngày jöt }”i b 89 ngày natri #na bt 26 năm triti 3h b- 12,3 năm cacbon (“c b 5,7.103 năm plutoni :”pu 24,10° năm urani :u o 71.108 năm urani :”u o 45.10°năm19192iii – đông vi phống xa nhân taongoài các đồng vị phóng xạ có sẵn trong tự nhiên, người ta cũng chế tạo được nhiều đồng vị phóng xạ gọi là đồng vị phóng \ạ nhân tạo. các đồng vị phóng xạ có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ.1. phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu ngày 11 tháng 1 năm 1934, hai ông bà quy-ri đã làm thí nghiệm chiếu rọi tia o (phát ra bởi pôlômi) trong 10 phút vào một tấm nhôm dày 1 mm. hai ông bà nhận thấy từ tấm nhôm phát ra tia phóng xạ b’. đó là hiện tượng phóng xạ nhân tạo. nguyên tố nhôm qua phản ứng trên biến thành nguyên tố phóng xạ phôtpho: he + all-p+n nguyên tố phóng xạ nhân tạo đầu tiên ‘p’phân rã phóng xạ [}” với chu kì bán rã t = 3 phút 15 giây. bằng phương pháp tạo ra phóng xạ nhân tạo, người ta đã tạo ra các hạt nhân phóng xạ của các nguyên tố x bình thường, không phải là chất phóng xạ theo sơ đồ tổng quát sau: 2x + n – 2’x 2″x là đồng vị phóng xạ của x. khi trộn lẫn với các hạt nhân bình thường không phóng xạ, các hạt nhân phóng xạ 9tly được gọi là các nguyên tử đánh dấu, cho phép ta khảo sát sự tồn tại, sự phân bố, sự chuyển vận của nguyên tố x. phương pháp nguyên tử đánh dấu có nhiều ứng dụng quan trọng trong sinh học, hoá học, y học.2. đồng vị ‘°c, đồng hồ của trái đấtở tầng cao khí quyể g thành phần của tia vũ trụ có cáchậm (tốc độ vào cỡ vài trăm mét trên giây). một nơtron chậmkhi gặp hạt nhân }*n (có trong khí quyển) tạo nên phản ứng: 品n+”n→。c+ p*c là một đồng vị phóng xạ b , chu kì bán rã 5730 năm.trong khí quyển có cacbon điôxit : trong số các hạt nhân cacbon ở đây có lẫn cả loc và 8°c (tỉ lệ không đổi: :“c chiếm 106%).các loài thực vật hấp thụ co2 trong không khí, trong đó có cacbon thường và cacbon phóng xạ với tỉ lệ 10 “%. khi loài thực vật ấy chết, không còn sự hấp thụ co2 trong không khí và 8°c không còn tái sinh trong thực vật đó nữa. và vì “c phóng xạ, nên số lượng :”cgiảm dần trong thực vật đó. nói cách khác, 14 tỉ lệ 器 trong loài thực vật đang xét giảm đi so với 6 tỉ lệ đó trong không khí. so sánh hai tỉ lệ đó cho phép ta xác định thời gian từ lúc loài thực vật đó chết cho đến nay. phương pháp này cho phép tính được các khoảng thời gian từ 5 đến 55 thế kỉ.chu kì bán rã cho bởi:các dạng phóng xạ:- phóng xạ a:- phóng xạ b– phóng xạ b”– phóng xạ yphóng xạ y thường xảy hản ứng hạt nhã g phóng xạ ơ hay 6 , 6″.phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo.13 våtlj 12-c-a 193 câu hối va ba[tâp1. một hạt nhân x phóng xạ a, b’, 6″, y, 3. trong số các tia: a, b’, b” và y, tia nào đâmhãy hoàn chỉnh bảng sau: phტ z a ၅၅ thay không thay không đổi đổi đổi đổiobb2. hãy chọn câu đúng. quá trình phóng xạ hạt nhân a. thu năng lượng. b. toả năng lượng. c. không thu, không toả năng lượng.d, có trường hợp thu, có trường hợp toả năng lượng.1944.xuyên mạnh nhất ? tĩa nào đâm xuyên yếu nhất?quá trình phóng xạ nào không có sự thay đổi cấu tạo hạt nhân ?a. phóng xạ a. b. phóng xạ [}”. c. phóng xạ b”. d. phóng xạ y,. hãy chọn câu đúng.trong quá trình phóng xạ, số lượng hạt nhân phân rã giảm đi với thời gian t theo quy luật a. -at + b (a, b > 0)b. c. — t vt det13 våtuj 12-c-b

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4.8 / 5. Số lượt đánh giá: 4

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email