Радиоактивный распад Активность доклад по теме Физика

Доклад раскрывает тему "Радиоактивный распад Активность".
Презентация поможет подготовится к предмету Физика, может быть полезна как ученикам и студентам, так и преподавателям.
Материал представлен на 24 страницах, оформлен в виде презентации, доступен для скачивания и просмотра онлайн.

Навигация по документу

Страница №1
Радиоактивный распад. Активность
Страница №2
Ядро Х - материнское; Y - дочернее. Под частицей a в основном понимают α-частицу и β+ -частицу. 
Радиоактивный распад, явление квантомеханическое, и он является свойством ядра. Повлиять на ход процесса радиоактивного распада нельзя, не изменив состояние ядра. Следовательно, для данного радиоактивного ядра, находящегося в определенном состоянии, вероятность распада постоянна. Эта вероятность носит название постоянной распада - λ (вероятность распада в единицу времени) =с-1
Ядро Х - материнское; Y - дочернее. Под частицей a в основном понимают α-частицу и β+ -частицу. Радиоактивный распад, явление квантомеханическое, и он является свойством ядра. Повлиять на ход процесса радиоактивного распада нельзя, не изменив состояние ядра. Следовательно, для данного радиоактивного ядра, находящегося в определенном состоянии, вероятность распада постоянна. Эта вероятность носит название постоянной распада - λ (вероятность распада в единицу времени) =с-1
Страница №3
Количество радиоактивных ядер в зависимости от времени подчиняется exp закону:
где No - число радиоактивных ядер в момент времени t = 0, Т1/2 -период полураспада - время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.
Количество радиоактивных ядер в зависимости от времени подчиняется exp закону: где No - число радиоактивных ядер в момент времени t = 0, Т1/2 -период полураспада - время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.
Страница №4
Кроме  используют величину среднего времени жизни радиоактивных ядер - 
По физическому смыслу среднее временя жизни радиоактивных ядер - это время, за которое число радиоактивных ядер и скорость распада уменьшается в e раз. На практике более удобно использовать период полураспада Т1/2 - это время, за которое количество радиоактивности уменьшится вдвое.
      
(ln 2  0.693)
Кроме используют величину среднего времени жизни радиоактивных ядер - По физическому смыслу среднее временя жизни радиоактивных ядер - это время, за которое число радиоактивных ядер и скорость распада уменьшается в e раз. На практике более удобно использовать период полураспада Т1/2 - это время, за которое количество радиоактивности уменьшится вдвое. (ln 2  0.693)
Страница №5
Активность
 Обозначив  λN0 как С0, где С0 – активность материала в момент времени t=0, получаем, что активность уменьшается во времени по экспоненциальному закону:
Активность Обозначив λN0 как С0, где С0 – активность материала в момент времени t=0, получаем, что активность уменьшается во времени по экспоненциальному закону:
Страница №6
Если имеется радиоактивное вещество массой M и массовым числом A с постоянной распада  (или периодом полураспада ), то для того, чтобы определить активность этого вещества, необходимо вычислить количество радиоактивных ядер, содержащихся в массе M этого вещества, а затем умножить на постоянную распада 
Если имеется радиоактивное вещество массой M и массовым числом A с постоянной распада  (или периодом полураспада ), то для того, чтобы определить активность этого вещества, необходимо вычислить количество радиоактивных ядер, содержащихся в массе M этого вещества, а затем умножить на постоянную распада 
где Na — число Авогадро; A–массовое число.
Пользуясь этим выражением, можно решить обратную задачу – определить массу радиоактивного нуклида, зная его измеренную активность:
Если имеется радиоактивное вещество массой M и массовым числом A с постоянной распада  (или периодом полураспада ), то для того, чтобы определить активность этого вещества, необходимо вычислить количество радиоактивных ядер, содержащихся в массе M этого вещества, а затем умножить на постоянную распада Если имеется радиоактивное вещество массой M и массовым числом A с постоянной распада  (или периодом полураспада ), то для того, чтобы определить активность этого вещества, необходимо вычислить количество радиоактивных ядер, содержащихся в массе M этого вещества, а затем умножить на постоянную распада где Na — число Авогадро; A–массовое число. Пользуясь этим выражением, можно решить обратную задачу – определить массу радиоактивного нуклида, зная его измеренную активность:
Страница №7
Информация вложена в изображении слайда
Страница №8
Задача 1
Постоянные радиоактивного распада урана, радия и радона соответственно равны 4,9·10-18; 1,37·10-11 и 2,09·10-6 сек-1. Вычислить среднее время жизни данных ядер и их периоды полураспада.
Задача 1 Постоянные радиоактивного распада урана, радия и радона соответственно равны 4,9·10-18; 1,37·10-11 и 2,09·10-6 сек-1. Вычислить среднее время жизни данных ядер и их периоды полураспада.
Страница №9
Задача 2
Найти постоянную распада элемента если его период полураспада равен 1602 лет.
Задача 2 Найти постоянную распада элемента если его период полураспада равен 1602 лет.
Страница №10
Задача 3

β-активный изотоп 90Sr (стронций) имеет период полураспада 20 лет. Подсчитать какая доля первоначального количества ядер данного изотопа останется через 10 и 100 лет?
Задача 3 β-активный изотоп 90Sr (стронций) имеет период полураспада 20 лет. Подсчитать какая доля первоначального количества ядер данного изотопа останется через 10 и 100 лет?
Страница №11
Задача 4
Какая доля первоначальноного количества ядер радиоактивного препарата со средним временем жизни τ:
останется через интервал времени, равный 10 τ.
распадется за интервал времени между t1= τ и t2=2τ
Задача 4 Какая доля первоначальноного количества ядер радиоактивного препарата со средним временем жизни τ: останется через интервал времени, равный 10 τ. распадется за интервал времени между t1= τ и t2=2τ
Страница №12
Решение
Число ядер препарата к моменту времени t:
N(t)=N0exp(-t/ τ)
Доля ядер, оставшихся к моменту  t=10τ,
N(10τ) /N0 = exp(-10)
Доля ядер, распавшихся за интервал времени ∆t=t2 –t1
Решение Число ядер препарата к моменту времени t: N(t)=N0exp(-t/ τ) Доля ядер, оставшихся к моменту t=10τ, N(10τ) /N0 = exp(-10) Доля ядер, распавшихся за интервал времени ∆t=t2 –t1
Страница №13
Задача 5 

Вычислить постоянную распада, среднее время жизни и период полу распада радиоактивного нуклида, активность которого уменьшается в 1,07 раза за 100 дней.
Задача 5 Вычислить постоянную распада, среднее время жизни и период полу распада радиоактивного нуклида, активность которого уменьшается в 1,07 раза за 100 дней.
Страница №14
Активность по определению – число распадающихся ядер в единицу времени: А=dNd /dt
Активность по определению – число распадающихся ядер в единицу времени: А=dNd /dt
где Nd – число ядер, которые должны испытать распад за время t, 
Nd(t) = N0 – N(t) = N0(1 - e-λt)
Продифференцируя последнее выражение по времени, получим
А(t) = λ N0 e-λt = А0 e-λt, 
где А0 = λN0 – активность в начальный момент времени. 
Таким образом,
Решая последнее уравнение относительно λ, получим
Активность по определению – число распадающихся ядер в единицу времени: А=dNd /dt Активность по определению – число распадающихся ядер в единицу времени: А=dNd /dt где Nd – число ядер, которые должны испытать распад за время t, Nd(t) = N0 – N(t) = N0(1 - e-λt) Продифференцируя последнее выражение по времени, получим А(t) = λ N0 e-λt = А0 e-λt, где А0 = λN0 – активность в начальный момент времени.  Таким образом, Решая последнее уравнение относительно λ, получим
Страница №15
Задача 6
Определить возраст древних деревянных предметов, у которых удельная активность 14С составляет 3/5 удельной активности этого же нуклида в только что срубленных деревьях.
Задача 6 Определить возраст древних деревянных предметов, у которых удельная активность 14С составляет 3/5 удельной активности этого же нуклида в только что срубленных деревьях.
Страница №16
Решение
Радиоактивный углерод 14С, период полураспада которого Т1/2 = 5730 лет, непрерывно образуется в верхних слоях атмосферы Земли из азота 14N под действием космического излучения. Благодаря ветрам и океанским течениям равновесная концентрация 14С в различных местах земного шара одинакова и равна примерно 14 распадам в минуту на каждый грамм углерода природного состава. Пока организм жив, концентрация 14С в нем остается постоянной из-за круговорота веществ в природе. После смерти организма усвоение 14С прекращается и его количество начинает убывать по обычному закону радиоактивного распада, что позволяет определить дату их смерти или, как говорят археологи, возраст.
Решение Радиоактивный углерод 14С, период полураспада которого Т1/2 = 5730 лет, непрерывно образуется в верхних слоях атмосферы Земли из азота 14N под действием космического излучения. Благодаря ветрам и океанским течениям равновесная концентрация 14С в различных местах земного шара одинакова и равна примерно 14 распадам в минуту на каждый грамм углерода природного состава. Пока организм жив, концентрация 14С в нем остается постоянной из-за круговорота веществ в природе. После смерти организма усвоение 14С прекращается и его количество начинает убывать по обычному закону радиоактивного распада, что позволяет определить дату их смерти или, как говорят археологи, возраст.
Страница №17
Задача 7
Свежеприготовленный препарат содержит 1,4 мкг радиоактивного нуклида 24Nа. Какую активность он буде иметь через сутки?
Задача 7 Свежеприготовленный препарат содержит 1,4 мкг радиоактивного нуклида 24Nа. Какую активность он буде иметь через сутки?
Страница №18
Решение
Согласно С(t) = λ·N0·e-λt = С0e -λt, 
1 а. е. м. ≈ 1,660 540 2∙10−27 кг = 1,660 540 2∙10−24 г.
Решение Согласно С(t) = λ·N0·e-λt = С0e -λt, 1 а. е. м. ≈ 1,660 540 2∙10−27 кг = 1,660 540 2∙10−24 г.
Страница №19
Задача 8
Определить число радиоактивных ядер в свежеприготовленном препарате 82Br, если известно, через сутки его активность стала равной С(t)= 7,4·10-9 Бк (0,4 Ки).
Задача 8 Определить число радиоактивных ядер в свежеприготовленном препарате 82Br, если известно, через сутки его активность стала равной С(t)= 7,4·10-9 Бк (0,4 Ки).
Страница №20
Решение
Решение
Страница №21
Информация вложена в изображении слайда
Страница №22
Информация вложена в изображении слайда
Страница №23
Эквивалентная доза
Эквивалентная доза
Страница №24
Эквивалентная доза
Эквивалентная доза