РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД. ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА
Экспериментальное изучение процесса радиоактивного распада показало, что количество радионуклида уменьшается по определенному закону. Каждый радионуклид характеризуется ПЕРИОДОМ ПОЛУРАСПАДА Т1/2, равным времени, в течение которого количество ядер радионуклида уменьшается вдвое. Период полураспада различных радионуклидов лежит в пределах от долей секунды до десятков миллиардов лет. Исходя из этого, введем следующее определение радиоактивного распада.
РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД – это процесс самопроизвольного распада ядер нестабильных нуклидов с образованием новых стабильных или нестабильных ядер, сопровождающийся испусканием частиц различного типа (включая γ – кванты), с постоянной скоростью, присущей данному ядру.
Процесс радиоактивного распада удобно записать в виде выражения
+ а + Еа
|
,
где – начальный радионуклид, называемый материнским; 
– дочерний нуклид (радионуклид), получаемый при распаде; а – испускаемые частицы (а – частица, b – частица, g – квант). При распаде возможно испускание нескольких частиц, например, b – частицы и g– кванта; Ea– энергия продуктов распада (ЭНЕРГИЯ РАСПАДА).
В процессе радиоактивного распада выполняются законы сохранения энергии импульса, электрического заряда, массового числа (числа нуклонов). Поэтому, исходя из закона сохранения импульса, учитывая, что масса ядра много больше массы частицы а, почти вся энергия распада уносится частицей, а дочернее ядро остается практически неподвижным.
Периоды полураспада различных ядер колеблются в очень широких пределах. Например, период полураспада урана-238 ( 
) составляет 4,5 млрд. лет, радия-236 ( 
) – 1620 лет, радона-222 ( 
) – 3,8 суток. Более того, периоды полураспада у изотопов одного и того же элемента могут сильно различаться, например, у 
– 1630 лет, а у 
– 0,001 с.
Поскольку отдельные радиоактивные ядра распадаются независимо друг от друга, то закон радиоактивного распада носит статистический характер и имеет вид:
,
где 
– число радиоактивных ядер в момент времени, принятый за начало отсчета, т.е. при t = 0,
N – число нераспавшихся ядер в момент времени t;
знак «-» говорит об убывании числа ядер;
– постоянная для данного радиоактивного вещества величина, называемая постоянная радиоактивного распада.
Между постоянной радиоактивного распада и периодом полураспада существует простая связь:
T = ln2/λ = 0.693/λ
Среднее время жизни радиоактивного ядра – ζ есть величина, обратная постоянной радиоактивного распада, т.е.
ζ=1/λ
Дата добавления: 2016-11-28; просмотров: 959;