1/ Cấu tạo hạt nhân .Độ hụt khối.
+ Bán kính của hạt nhân : R ≈ 1,2.10-15A1/3 (m) trong đó A là số khối
+ Hật nhân cấu tạo từ các nuclon đó là : Prôton mang điện dương +e và nơtron không mang điện
-Các nuclon liên kết với nhau bời lực hạt nhân rất mạnh nhưng có bán kính tác dụng rất nhỏ ( r ≤ 10-15m)
+ Số prôton bằng số thứ tự Z của nguyên tố trong bảng tuần hoàn + Tổng số các nuclon gọi là số khối A ⇒ Số nơtron là N = A – Z
Đồng vị. Các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôton
Z, nhưng có số nơtron N khác nhau
-Các đồng vị đều có tính chất hóa học giống như đồng vị bền của nó (Vì chúng có vỏ nguyên tử giống nhau )
2/Đơn vị khối lượng nguyên tử. Có giá trị bằng 1/12 khối lượng
6C12
1u = 1,66055.10-27kg = 931,5( MeV/c2)
Khối lượng nghỉ các hạt: mp ≈ 1,0073u ≈ 938,3(MeV/c2); mn ≈ 1,0087u ≈ 939,6(MeV/c2); me ≈ 0,00055u ≈0
-Khối lượng nguyên tử mnt ≈ A.u
3/Độ hụt khối và năng lượng liên kết.
+ Khối lượng m của hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclon một lượng ∆m
∆m = Z.mp + N.mn – m . (∆m gọi là độ hụt khối của nhạt nhân) +Năng lượng liên kết : Wlk = ∆m.c2 là năng lượng liên kết các nuclon trong hạt nhân
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Năng lượng liên kết riêng : Là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclon : w = Wlk /A
- Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững
- Các hạt có số khối từ 50 đến 70 là bền vững nhất ( có năng lượng liên kết riêng vòa cỡ 8,8MeV)
- Các hạt ở đầu và cuối bảng tuần hoàn thì kém bền (số khối nhỏ hoặc rất lớn)
XV/ PHÓNG XẠ
1/ Hiện tượng phóng xạ. Là hiện tượngmột hạt nhân không bền
vững tự phát phân rã , phát ra các tia phóng xạ rồi biến đổi thành các hạt nhân khác – Hiện tượng phóng xạ diễn ra không phụ thuộc các điều kiên bên ngoài như nhiệt độ , áp suất ….
A → B + hạt phóng xạ . ( A là mẹ ,B là con)
2/ Các laọi tia phóng xạ.
a/Tia anpha ( α): Là hạt nhân của nguyên tử 2He4 , có điện tích +2e -Tia α phóng ra với vận tốc v ≈ 2.107m/s và làm ion hóa nguyên tử trên đường đi và mất dần năng lượng(trong không khí nó chỉ đi được khoảng 2cm và không xuyên qua được tấm bìa dày 1mm) b/Tia β : Phóng ra với vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng, làm ion hóa môi trường nhưng yếu hơn α. Trong không khí nó coa thể đi được 200cm ,có thể xuyên qua tầm nhôm dày 1mm
+Tia β-: Có bản chất là electron : -1eo
+Tia β+: Có bản chất là electron dương hay PôZitôn +eo
• Trong phóng xạ β có phát ra hạt Nơtrino và phản nơtrino không mang điện , có khối lượng nghỉ ≈ 0 có tốc độ bằng ánh sáng c/Tia γ : Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn ( dưới 10-11m ) , cúng là hạt photon có năng lượng cao.
-Tia γ có tính đâm xuyên mạnh hơn tia x và tia α,β ( đi qua lá nhôm dày vài mm)
3/Định luật phóng xạ.
Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ
N = Noe-λ t =No.2-t/T ; m = moe-λ t =mo.2-t/T
Trong đó : T gọi là chu kỳ bán rã (Cứ sau mỗi chu kỳ T thì số nguyên tử giảm một nữa)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
*/ Số nguyên tử và khối lượng bị phân rã là :
∆N = No-N= No(1- e-λ t) = No(1- 2-t/T)
∆m = m0-m= m0(1- e-λ t) = m0 (1- 2-t/T)
*/Số mol hạt mẹ bị phân rã = số mol hạt con sinh ra = số mol hạt phóng xạ
*/Khối lượng hạt nhân con sinh ra: mB = M(B).∆m(A)/M(A) ( M là khối lượng mol hay số khối A)
*/Số xung điện mà máy đo ghi được tỉ lệ với số hạt mẹ bị phân rã: n =k.∆N ( k là hệ số tỉ lệ)
*Độ phóng xạ H.(Ban cơ bản không phải học) Là đại lượng đặc
trưng cho sự phân rã mạnh hay yếu- được đo bằng số phân rã/s H = H0e-λ t = H0.2-t /T = λN trong đó ( H0 = λN0 là độ phóng xạ ban đầu)
-Đơn vị của H là Bq ( becơren) : 1Bq = 1 phân rã / 1s -Ngoài ra còn dùng đơn vị là Ci (curi): 1Ci = 3,7.1010 (Bq)
4/Ứng dụng phóng xạ:
-Phương pháp nguyên tử đánh dấu để chẩn đoán bệnh , theo dõi sự vận chuyển các chất trong sinh học
-Xác định tuổi cổ vật theo lượng các bon C14: H = H0e-λ t = H0.2-t /T
( T ≈ 5730 năm)
-Phóng xạ γ để chữa bệnh ung thư , làm dao mổ ..