Некоторые сведения о радиоактивности
Беккерель (Бк) = 1распад/секунду, Кюри (Кu) = 3,7*1010 распад/с = 37*109 Бк. Таблица 3. Пример энергетического спектра в — излучения. Таблица 2. Пример энергетического спектра — излучения. После сокращения на N0 прологарифмируем уравнение: Используются следующие относительные единицы: Средняя энергия частицы электрон-вольт. В момент времени =0, N = N0, следовательно. Введены следующие единицы… Читать ещё >
Некоторые сведения о радиоактивности (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В 1896 году, работая с солями урана и фотоматериалами, ученый-физик в третьем поколении Антуан Анри Беккерель обнаружил излучение неизвестной природы, приникающее через непрозрачную преграду и засвечивающее фотоматериалы.
В 1898 году Пьер Кюри связал это излучение с самопроизвольным распадом ядер некоторых элементов. Само это явление он назвал радиоактивностью, а элементырадиоактивными.
Работая с радием, Пьер и Мария Склодовская-Кюри, обнаружили, что пучок излучения расщепляется в магнитном поле на 3 составляющие, которые ими были названы — лучи, — лучи, — лучи. Было установлено, что — лучи это поток ядер гелия 42Не; в — лучи — это поток электронов; - лучи — это поток коротковолнового электромагнитного излучения. В природе наблюдается несколько цепей последовательного превращения активных элементов, например: ядро урана -238 выбрасывает ядро гелия (б — частицу) и превращается в торий-234; ядро тория, выбрасывает электрон (в — частицу) и превращается в протактиний; ядро протактиния выбрасывает электрон (в — частицу) и превращается в уран-234; ядро урана -234 выбрасывает ядро гелия (б — частицу) и превращается в торий — 230. Ядро тория так же выбрасывает ядро гелия и превращается в радий-226. Ядро радия выбрасывает ядро гелия (б — частицу) и превращается в радон — 222. Ядро радона выбрасывает ядро гелия (б — частицу) и превращается в полоний и так далее до стабильного нуклида свинца. Все описанное изображается в виде цепи превращений:
конце цепи ;
Если ядра некоторых стабильных нуклидов подвергнуть бомбардировке нейтронами, то образуются искусственные активные нуклиды. Например, при бомбардировке кобальта:
Образовавшееся после в распада кобальта ядро никеля находится в возбужденном состоянии и «сбрасывает» энергию через излучение жесткого электромагнитного кванта.
Для гражданской обороны большое значение имеет именно искусственная радиоактивность, как результат ядерных реакций, протекающих при ядерном (термоядерном) взрыве или при работе ядерного реактора.
Активные нуклиды распадаются с некоторой (каждый со своей) скоростью:
Активность, очевидно, прямо пропорциональна исходному количеству радиоактивного нуклида:
А = лН,.
где л. — постоянная распада, т.о.
lnN = - + C.
В момент времени =0, N = N0, следовательно.
N = N0 ехр (- лф).
Для характеристики активности вводится понятие «период полураспада», т. е. время, в течение которого распадается половина ядер. Значит.
N0 /2= N0 ехр (- лфЅ),.
после сокращения на N0 прологарифмируем уравнение:
ln2 = -лфЅ; фЅ = ln2/л = 0.6931/л.
Введены следующие единицы активности:
Беккерель (Бк) = 1распад/секунду, Кюри (Кu) = 3,7*1010 распад/с = 37*109 Бк.
Используются следующие относительные единицы:
Удельная активность — Бк/кг.
Объёмная концентрация Бк/л или Бк/мі, концентрация на площади Бк/мІ.
Каждый акт распада сопровождается высвобождением ядерной энергии, которая уносится самим ядром,, и частицами.
В ядерной физике за единицу энергии принят электрон-вольт. Это приращение энергии, которое получает электрон, проходя разность потенциалов 1 вольт: 1 эВ =1,6 * 10-19Дж., килоэлектрон-вольт — 1.6 * 10-16 Дж, а мегаэлектрон-вольт — 1,6 * 10-13 Дж.
Таблица 1. Сопоставление энергетических уровней излучений различного рода
Излучение. | Энергия кванта, частицы в эВ. | Длина волны в метрах. |
радиоволны. | менее 10−5. | более 0,1. |
микроволновое. | 10−5. .. 10−2. | 10−1. .. 10−4. |
Инфракрасное. | 10−2. .. 1. | 10−4. .. 10−6. |
Видимая часть спектра солнца. | 1. .. 6. | 10−2. .. 10−9. |
Рентгеновское. | 103... 105. | 10−9. .. 10−11. |
Собственное гамма излучение. | 105 и более. | Менее 10−11. |
Бета — излучение. | 104. .. 8*107. | Свободные электроны или позитроны. |
Альфа — излучение. | 106. .. 107. | Ядра гелия. |
Таблица 2. Пример энергетического спектра — излучения.
радионуклид. | обозначение. | период полураспада. | средняя энергия частицы электрон-вольт. |
неодим-144. | 2,4*1015 лет. | 1,83*106 | |
торий-227. | 18,2 суток. | 6*106 | |
полоний-212. | 45 секунд. | 11,65*106 |
Таблица 3. Пример энергетического спектра в — излучения.
радионуклид. | обозначение. | средняя энергия электрон-вольт. | максимальная энергия электрон-вольт. |
тритий. | 5*103 | 18*103 | |
натрий-24. | 0,55*106 | 4,2*106 | |
галлий-76. | 2,7*106 | 6*106 | |
углерод-15. | 2,9*106 | 9,8*106 |
Энергия — излучения: кобальт-57 — 14,4*103 эВ; цезий-136 — 86,3*103 эВ; цезий-138 — 1005*103 эВ; азот-16 — 7,1*106 эВ.