Bài 37 Phóng xạ 1 Hiện tượng phóng xạ a Định nghĩa Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo) Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có[.]
Bài 37: Phóng xạ Hiện tượng phóng xạ a Định nghĩa - Phóng xạ q trình phân rã tự phát hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo) Quá trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân - Q trình phân rã phóng xạ nguyên nhân bên gây hoàn tồn khơng chịu tác động yếu tố thuộc mơi trường ngồi nhiệt độ, áp suất b Các dạng phóng xạ - Phóng xạ α: Hạt nhân mẹ X phân rã tạo thành hạt nhân Y, đồng thời phát tia phóng xạ α theo phản ứng sau: Dạng tổng quát trình: A Z A 4 X Z2 Y 24 He A 4 Z Y Dạng rút gọn: AZ X Tia α dòng hạt nhân 42 He chuyển động với vận tốc 2.107 m/s Đi chừng vài cm khơng khí chừng vài µm vật rắn - Phóng xạ q trình phát tía Tia dịng electron ( 01 e ), phóng xạ cịn có phản hạt nơtrino A Z1 Y 01 e 00 v Dạng tổng quát trình: AZ X A Dạng rút gọn: AZ X Z1 Y - Phóng xạ q trình phát tía Tia dịng pơzitron e Pơzitron có điện tích +e khối lượng khối lượng electron, phản hạt electron Trong phóng xạ + cịn có hạt nơtrino Dang tổng quát trình: AZ X AZ1 Y 10 e 00 v A Dạng rút gọn: AZ X Z1 Y Chú ý : Tia chuyển động với tốc độ c, truyền vài mét khơng khí vài mm kim loại - Phóng xạ : phóng xạ kèm phóng xạ ; + Khi xảy tiếp q trình hạt nhân chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái có mức lượng thấp phát xạ điện từ Tia vài mét bê tơng vài cm chì 2 Định luật phóng xạ a Đặc tính q trình phóng xạ + Có chất q trình biến đổi hạt nhân + Có tính tự phát khơng điều khiển được, khơng chịu tác động yếu tố thuộc mơi trường ngồi nhiệt độ, áp suất… + Là trình ngẫu nhiên b Định luật phân rã phóng xạ Xét mẫu phóng xạ có N0 số hạt nhân ban đầu ⇒ số hạt nhân lại sau thời gian t: N N0et Trong đó: số dương gọi số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét c Chu kì bán rã (T) + Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%): T ln 0,693 Chú ý: Sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ cịn lại là: N = N0 2x Đồng vị phóng xạ nhân tạo Ngồi đồng vị phóng xạ có sẵn thiên nhiên (đồng vị phóng xạ tự nhiên) người ta chế tạo nhiều đồng vị phóng xạ nhân tạo Các đồng vị phóng xạ có nhiều ứng dụng khoa học cơng nghệ a Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu - Bằng phương pháp tạo phóng xạ nhân tạo, người ta tạo hạt nhân phóng xạ nguyên tố X bình thường, khơng phải chất phóng xạ theo sơ đồ tổng quát : A Z X 01 n AZ1 X ( A Z1 X đồng vị phóng xạ X) - Khi trộn lẫn với hạt nhân bình thường khơng phóng xạ, hạt nhân phóng xạ A 1 Z X gọi nguyên tử đánh dấu, cho phép ta khảo sát tông tại, phân bố, vận chuyển nguyên tố X - Phương pháp nguyên tử đánh dấu có nhiều ứng dụng quan trọng : + Y học: Người ta đưa đồng vị phóng xạ khác vào thể để theo dõi thâm nhập di chuyển nguyên tố định thể người chúng gọi nguyên tử đánh dấu; ta nhận diện chúng nhờ thiết bị ghi xạ Nhờ phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta biết xác nhu cầu với nguyên tố khác thể thời kì phát triển tình trạng bệnh lí phận khác thể, thừa thiếu nguyên tố + Sinh học: Muốn theo dõi dịch chuyển chất lân cây, người ta cho lân phóng xạ 32 P vào phân lân thường 31 P Về mặt sinh lí thực vật hai đồng vị tương đương có vỏ điện tử giống nhau, đồng vị 32 P chất phóng xạ nên ta dễ dàng theo dõi dịch chuyển nó, chất lân nói chung b Đồng vị 14 C , đồng hồ Trái Đất - Cacbon có ba đồng vị chính: 12 C (phổ biến nhất) 13 C bền, 14 C chất phóng xạ - Một nơtron chậm gặp hạt nhân 147 N (có khí quyển) tạo nên phản ứng : n 147 N 146 C 11 p 14 C đồng vị phóng xạ , chu kì bán rã 5730 năm Sự phân rã cân với tạo ra, nên từ hàng vạn năm nay, mật độ 14 C khí khơng đổi: 1012 ngun tử cacbon có nguyên tử 14 C + Một sống, cịn q trình quang hợp, cịn giữ tỉ lệ thành phần chứa cacbon Nhưng chết, khơng trao đổi với khơng khí nữa, 14 C phân rã mà khơng bù lại, nên tỉ lệ giảm, sau 5730 năm cịn nửa; độ phóng xạ giảm tương ứng Đo độ phóng xạ tính thời gian trơi qua từ chết + Động vật ăn thực vật nên tỉ lệ 14 C thể giảm sau chết Vì vậy, xác định tuổi mẫu xương động vật tìm di phương pháp ⇒ Phương pháp cho phép tính khoảng thời gian từ đến 55 kỉ ... nhân phóng xạ cịn lại là: N = N0 2x Đồng vị phóng xạ nhân tạo Ngồi đồng vị phóng xạ có sẵn thiên nhiên (đồng vị phóng xạ tự nhiên) người ta chế tạo nhiều đồng vị phóng xạ nhân tạo Các đồng vị phóng. .. khơng khí vài mm kim loại - Phóng xạ : phóng xạ kèm phóng xạ ; + Khi xảy tiếp q trình hạt nhân chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái có mức lượng thấp phát xạ điện từ Tia vài mét... thường, khơng phải chất phóng xạ theo sơ đồ tổng quát : A Z X 01 n AZ1 X ( A Z1 X đồng vị phóng xạ X) - Khi trộn lẫn với hạt nhân bình thường khơng phóng xạ, hạt nhân phóng xạ A 1 Z X gọi nguyên