Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
Под радиоактивным распадом,или просто распадом,понимают естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Атомное ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским,возникающее ядро — дочерним. Теория радиоактивного распада строится на предположении о том, что радиоактивный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам статистики. Поскольку отдельные радиоактивные ядра распадаются независимо друг от друга, можно считать, что число ядер dN распавшихся в среднем за интервал времени от t до t+dt, пропорционально промежутку времени dt и числу N нераспавшихся ядер к моменту времени t: dN=-lNdt, (256.1) где l — постоянная для данного радиоактивного вещества величина, называемая постоянной радиоактивного распада;знак минус указывает, что общее число радиоактивных ядер в процессе распада уменьшается. Разделив переменные и интегрируя, т. е.
где N0 — начальное число нераспавшихся ядер (в момент времени t=0), N — число нераспавшихся ядер в момент времени t. Формула (256.2) выражает закон радиоактивного распада,согласно которому число нераспавшихся ядер убывает со временем по экспоненте. Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины: период полураспада T1/2и среднее время жизни т радиоактивного ядра. Период полураспадаT1/2 — время, за которое исходное число радиоактивных, ядер в среднем уменьшается вдвое. Тогда, согласно (256.2),
Периоды полураспада для естественно-радиоактивных элементов колеблются от десятимиллионных долей секунды до многих миллиардов лет. Суммарная продолжительность жизни dN ядер равна t│dN│=lNtdt. Проинтегрировав это выражение по всем возможным t (т. е. от 0 до ¥) и разделив на начальное число ядер No, получим среднее время жизниtрадиоактивного ядра:
(учтено (256.2)). Таким образом, среднее время жизни t радиоактивного ядра есть величина, обратная постоянной радиоактивного распада l.
75. Термоядерная реакция и проблемы её управления.
76. Элементарные частицы. Космическое излучение. …
Дата добавления: 2016-06-13; просмотров: 778;