1. Đ nh nghĩaị : Ph n ng h t nhân là quá trình bi n đ i c a các h t nhânả ứ ạ ế ổ ủ ạ , thường chia làm 2 lo i:ạ
+ Ph n ng h t nhân t phát ả ứ ạ ự (ví d : ụ phóng x ạ).
+ Ph n ng h t nhân kích thích ả ứ ạ (ví d : ụ ph n ng phân h ch, ph n ng nhi t h ch ả ứ ạ ả ứ ệ ạ ).
2. Các đ nh lu t b o toàn trong ph n ng h t nhânị ậ ả ả ứ ạ :
+ B o toàn đi n tích ả ệ + B o toàn s nuclon (b otoàn s A ). ả ố ả ố
+ B o toàn năng lả ượng toàn ph n. ầ + B o toàn đ ng lả ộ ượng.
L u ý:ư trong ph n ng h t nhân ả ứ ạ không có b o toàn kh i lả ố ượng, b o toàn đ ng năng, b o toàn sả ộ ả ố
n tron ơ
3. Năng lượng c a ph n ng h t nhân ủ ả ứ ạ
G iọ:
+ M0 = mA + mB là t ng kh i lổ ố ượng ngh c a các h t nhân trỉ ủ ạ ước ph n ng.ả ứ
+ M = mC + mD là t ng kh i lổ ố ượng ngh c a các h t nhân sau ph n ng. ỉ ủ ạ ả ứ
+ t ng đ h t kh i c a các h t trổ ộ ụ ố ủ ạ ước ph n ng ả ứ
+ ổng đ h t kh i c a các h t sau ph n ng ộ ụ ố ủ ạ ả ứ
- Ta có năng lượng c a ph n ng đủ ả ứ ược xác đ nhị : Wp = ư ΔE=(M0-M).c2 =
=
=
+ n u Mế 0 > M ho c ặ WP Ư=ΔE > 0: ph n ng to nhi t. ả ứ ả ệ
+ n u Mế 0 < M WP. Ư=ΔE < 0: ph n ng thu nhi t. ả ứ ệ
CHÚ Ý:
▪ Phóng x ; ph n ng phân h ch; ph n ng nhi t h ch luôn là ph n ng t a năng lạ ả ứ ạ ả ứ ệ ạ ả ứ ỏ ượng. ▪ Nhi t t a ra ho c thu vào dệ ỏ ặ ướ ại d ng đ ng năng c a các h t A,B ho c C, D.ộ ủ ạ ặ
▪ Ch c n tính k t qu trong ngo c r i nhân v i ỉ ầ ế ả ặ ồ ớ 931MeV.
▪ Ph n ng t a nhi t ả ứ ỏ ệ T ng kh i lổ ố ượng các h t tạ ương tác > T ng kh i lổ ố ượng các h t t oạ ạ
thành.
CH Đ 2: S PHÓNG X + PH N NG PHÂN H CH + PH N NG NHI T H CH Ủ Ề Ự Ạ Ả Ứ Ạ Ả Ứ Ệ Ạ
Δm= m0 - mX =
A. LÝ THUY T: Ế
I. S PHÓNG XỰ Ạ: 1. 1.
Khái ni mệ : là lo i ph n ng h t nhân t phát hay là hi n tạ ả ứ ạ ự ệ ượng h t nhânạ
không b n v ng t phát phân rã, phóng ra các b c x g i là tia phóng x và bi nề ữ ự ứ ạ ọ ạ ế
đ i thành h t nhân kháổ ạ c. Quá trình phân rã phóng x chính là quá trình d n đ nạ ẫ ế
s bi n đ i h t nhân. ự ế ổ ạ
CHÚ Ý:
+ Tia phóng x không nhìn th y nh ng có nh ng tác d ng lý hoá nh ion hoá môiạ ấ ư ữ ụ ư
trường, làm đen kính nh, gây ra các ph n ng hoá h c. ả ả ứ ọ
+ Phóng x là ph n ng h t nhân t a năng lạ ả ứ ạ ỏ ượng.
+ Quy ước g i h t nhân t phân h y g i là h t nhân m , h t nhân đọ ạ ự ủ ọ ạ ẹ ạ ượ ạc t o thành sau khi phân h y g i là h t nhân con. ủ ọ ạ
+ Hi n tệ ượng phóng x hoàn toàn do các nguyên nhân bên trong h t nhân gâyạ ạ
ra.không h ph thu c vào các y u t lý hoá bên ngoài (nguyên t phóng x n m trong các h p ch tề ụ ộ ế ố ử ạ ằ ợ ấ
khác nhau có nhi t đ , áp su t khác nhau đ u x y ra phóng x nh nhau đ i v i cùng lo i). ệ ộ ấ ề ả ạ ư ố ớ ạ
2. Phương trình phóng xạ: Trong đó: Trong đó:
+ X là h t nhân m ;ạ ẹ Y là h t nhân con; ạ Z là tia phóng x ạ
3. Các lo i phóng xạ ạ :
Tên g iọ Phóng x Alpha ( )ạ α Phóng Bêta: có 2 lo i là và β+ ạ β- Phóng Gamma (γ).
B n ch tả ấ Là dòng h t nhân Hêliạ( He) ( He) β- : là dòng electron( e) β+: là dòng pôzitron( e) Là sóng đi n t có ệ ừ λ r tấ ng n (ắ λ≤10-11m), cũng là dòng phôtôn có năng lượng cao. Phương trình Rút g n: ọ Vd: Rút g nọ β-: Ví d : ụ β+: Ví d : ụ Sau phóng x ạ α ho c ặ β x y ra quá trình chuy nả ể t tr ng thái kích thích ừ ạ v tr ng thái c b n ề ạ ơ ả phát ra phô tôn. T c đố ộ v ≈ 2.107 m/s v ≈ 3.108 m/s v= c = 3.108 m/s
Kh năng Ion hóaả M nhạ M nh nh ng y u h n tia ạ ư ế ơ α Y u h n tia ế ơ α và β
Kh năng đâm xuyênả
+ Đi được vài cm trong không khí (Smax = 8cm); vài μm trong v t r n (Sậ ắ max = 1mm)
+ Smax = vài m trong không khí. + Xuyên qua kim lo i dày vài ạ
mm.
+ Đâm xuyên m nh h nạ ơ
tia và α β. Có th xuyên ể
qua vài m bê-tông ho c ặ
vài cm chì.
Trong đi n trệ ường L chệ L ch nhi u h n tia alphaệ ề ơ Không b l chị ệ
Chú ý Trong chu i phóng xổ ạ th ng kèm theo phóng α ườ x ạβ nh ng không t n t iư ồ ạ đ ng th i hai lo iồ ờ ạ β. Còn có s t n t i c a hai lo i ự ồ ạ ủ ạ h t ạ n trinô.ơ ph nả n trinôơ Không làm thay đ i h t ổ ạ nhân.
4. Đ nh lu t phóng xị ậ ạ:
a) Đ c tính c a quá trình phóng x :ặ ủ ạ
- Có b n ch t là m t quá trình bi n đ i h t nhân ả ấ ộ ế ổ ạ
- Có tính t phát và không đi u khi n đự ề ể ược, không ch u các tác đ ng c aị ộ ủ
bên ngoài.
- Là m t quá trình ng u nhiên, th i đi m phân h y không xác đ nh độ ẫ ờ ể ủ ị ược.
b) Đ nh lu t phóng x :ị ậ ạ
Chu kì bán rã: là kho ng th i gian đ 1/2 s h t nhân nguyên tả ờ ẻ ố ạ ử
bi n ế đ i thành ổ h t nhân khác.ạ T = λ: H ng s phóng x (ằ ố ạ s-1)
Đ nh lu t phóng x :ị ậ ạ S h t nha n (khói lố ạ ượ ng) phóng x gi m theo qui lu t hàm s mũ ạ ả ậ ố
T đ nh lu t phóng x ,ta suy ra các h th c từ ị ậ ạ ệ ứ ương ng sauứ : G i Nọ o, mo là s nguyên t và kh iố ử ố
lượng ban đ u c a ch t phóng x ; N, m là s nguyên t và kh i lầ ủ ấ ạ ố ử ố ượng ch t y th i đi m t, ta có: ấ ấ ở ờ ể
S h t (N)ố ạ Kh i lố ượng (m)
Trong quá trình phân rã, s h tố ạ nhân phóng x gi m theo th i gian tuân theo đ nh lu t hàmạ ả ờ ị ậ
s mũ. ố
Trong quá trình phân rã, kh i lố ượng h tạ
nhân phóng x gi m theo th i gian tuânạ ả ờ
theo đ nh lu t hàm s mũ. ị ậ ố
N = m=
N0: s h t nhân phóng x th i đi m banố ạ ạ ở ờ ể
đ u. ầ
N(t): s h t nhân phóng x còn l i sau th iố ạ ạ ạ ờ
gian t.
m0: kh i lố ượng phóng x th i đi m banạ ở ờ ể
đ u. ầ
m(t): kh i lố ượng phóng x còn l i sau th iạ ạ ờ
gian t.
Trong đó: g i là h ng s phóng x đ c tr ng cho t ng lo i ch t phóng xọ ằ ố ạ ặ ư ừ ạ ấ ạ
5. Phóng x nhân t oạ ạ ( NG D NG)Ứ Ụ :người ta thường dùng các h t nh (thạ ỏ ường là n tron) b n vàoơ ắ
các h t nhân đ t o ra các h t nhân phóng x c a các nguyên t bình thạ ể ạ ạ ạ ủ ố ường. S đ ph n ng thôngơ ồ ả ứ
thường là
là đ ng v phóng x c a ồ ị ạ ủ . được tr n vào ộ v i m t t l nh t đ nh. ớ ộ ỉ ệ ấ ị phát ra tia phóng x , đạ ược dùng làm nguyên t đánh d u,giúp con ngử ấ ười kh o sát s v n chuy n, phân b ,ả ự ậ ể ố
t n t i c a nguyên t X. Phồ ạ ủ ử ương pháp nguyên t đánh d u đử ấ ược dùng nhi u trong y h c, sinh h c,... ề ọ ọ
được dùng đ đ nh tu i các th c v t đã ch t , nên ngể ị ổ ự ậ ế ười ta thường nói là đ ng h c aồ ồ ủ
trái đ t. ấ