Закон Радиоактивного Распада Э Резерфорд

Закон Радиоактивного Распада

• Э. Резерфорд, исследуя превращения радиоактивных веществ, установил опытным путем, что их активность убывает с течением времени. Для каждого радиоактивного вещества существует период полураспада Т - время, в течение которого распадается половина первоначального количества ядер. • Выведем математическую форму записи закона радиоактивного распада, который связывает количество N ядер, нераспавшихся к моменту времени t, с начальным количеством N 0 ядер в момент времени t 0 = 0. • По истечении периода полураспада число нераспавшихся атомов будет N 0/2 , еще через полупериод:

• Это и есть закон радиоактивного распада, по которому находят число нераспавшихся атомов в любой момент времени. • Период полураспада определяет скорость радиоактивного распада, и чем он меньше, тем больше активность радиоактивного вещества. • Активность А радиоактивного вещества - физическая величина, характеризующая быстроту радиоактивного распада ядер и равная отношению числа распадов в радиоактивном источнике за время дельта t к этому моменту времени:

• За единицу активности в СИ принимают 1 Бк. • 1 Бк равен активности радиоактивного вещества, в котором за время 1 с происходит один акт распада.

Ядерные Реакции • Ядерными реакциями называют превращение атомных ядер в результате взаимодействия друг с другом или какими-либо элементарными частицами. Символически ядерную реакцию можно представить в виде: где х и у - атомные ядра. Символам "а" и "b" чаще всего соответствуют какие-либо элементарные частицы или простые ядра (а-частица, дейтрон), но иногда это могут быть тяжелые ядра. В некоторых случаях символу "b" могут соответствовать не одна, а несколько частиц.

• При протекании ядерных реакций выполняются законы сохранения электрического заряда z и массового числа А.

• примеры ядерных реакций:

• Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после реакции. • При Е > 0 реакции идут с выделением энергии (кинетическая энергия продуктов реакции превышает кинетическую энергию частиц и ядер до реакции). Такие реакции называются экзотермическими. Если Е < 0 - реакции идут с поглощением энергии. Они называются эндотермическими.

• Ядерные реакции с нейтронами занимают особое место в прикладной физике ядра. С помощью этих реакций получают радиоактивные элементы, используемые в настоящее время в медицине и исследованиях твердых тел. Деление тяжелых ядер нейтронами лежит в основе работы ядерных реакторов. Примеры ядерных реакций с нейтронами: 1) 40 Са + n 39 Са + n 2) 60 Ni + n 60 Ni* + n 3) 197 Au + n 198 Au + 4) 235 U + n 135 Te + 98 Zr + 2 n