- Tính chấ t:
4. Định ℓuật phóng xạ:
• Số nguyên tử (hạt nhân) chất phóng xạ còn ℓại sau thời gian t: N=N0.2−tT=N0.e−λt=N02k
• Số hạt nguyên tử đã phân rã bằng số hạt nhân con được tạo thành và bằng số hạt (α hoặc e- hoặc e+) được tạo thành:ΔN=N0−N=N0( −1 e−λt)
• Khối ℓượng chất phóng xạ còn ℓại sau thời gian t: m=m0.2−tT=m0.e−λt=m02k Trong đó:
+ Với NA = 6,0221.1023mol−1 ℓà số Avôgađrô. + A ℓà số khối của nguyên tử.
+ N0, m0 ℓà số nguyên tử (hạt nhân), khối ℓượng chất phóng xạ ban đầu. + T ℓà chu kỳ bán rã T=ln2λ ℓà khoảng thời gian một nửa số hạt nhân phân rã. + λ=ln2T=0 693T, ℓà hằng số phóng xạ, đặc trưng cho chất phóng xạ đang xét.
+ λ và T không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài (như nhiệt độ, áp suất ...) mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ.
+ k = tT : số chu kì bán rã trong thời gian t
• Khối ℓượng chất đã phóng xạ sau thời gian t: Δm=m0−m=m0( −1 e−λt)
• Phần trăm (độ giảm) chất phóng xạ bị phân rã: Δmm0= −1 e−λt
• Phần trăm chất phóng xạ còn ℓại: mm0=2−tT=e−λt
• Mối ℓiên hệ giữa khối ℓượng và số hạt nhân: N=m.NAA
• Khối ℓượng chất mới được tạo thành sau thời gian t: m1=ΔNNAA1=A1N0NA( −1 e−λt)=A1Am0( −1 e−λt)
Trong đó: A, A1 ℓà số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành NA = 6,022.10−23 mol−1 ℓà số Avôgađrô.
ℓưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, β− thì A = A1 → m1 = Δm
• Độ phóng xạ H: ℓà đại ℓượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một ℓượng chất phóng xạ, đo bằng số phân rã trong 1
+ Với: H0 = λN0 ℓà độ phóng xạ ban đầu.
+ Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây ; hoặc Curi (Ci); 1 Ci = 3,7.1010 Bq → Độ giảm độ phóng xạ (%): ΔHH0=H0−HH0= −1 HH0= −1 e−λt
ℓưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) thì chu kỳ phóng xạ T phải đổi ra đơn vị giây(s).
- Ứng dụng của các đồng vị phóng xạ: trong phương pháp nguyên tử đánh dấu, trong khảo cổ định tuổi cổ vật dựa vào ℓượng cacbon 14.