1. Hiện tượng phĩng xạ
* Phĩng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phĩng ra những bức xạ và biến đổi thành hạt nhân khác
* Những bức xạ đĩ gọi là tia phĩng xạ, tia phĩng xạ khơng nhìn thấy được nhưng cĩ thể phát hiện ra chúng do cĩ khả năng làm đen kính ảnh, ion hĩa các chất, bị lệch trong điện trường và từ trường…
Đặc điểm của hiện tượng phĩng xạ:
* Hiện tượng phĩng xạ hồn tồn do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra, hồn tồn khơng phụ thuộc vào tác động bên ngồi.
* Dù nguyên tử phĩng xạ cĩ nằm trong các hợp chất khác nhau, dù chất phĩng xạ chịu áp suất hay nhiệt độ khác nhau… thì mọi tác động đĩ đều khơng gây ảnh hưởng đến quá trình phĩng xạ của hạt nhân nguyên tử.
2. Các dạng phĩng xạ:a.Phĩng xạ α: a.Phĩng xạ α:
- Hạt nhân mẹ X phân rã tạo thành hạt nhân con Y, đồng thời phát ra tia phĩng xạ α
He Y X A Z A Z 4 2 4 2 + → − −
+ Tia α là chùm hạt nhân hêli 4
2He chuyển động với tốc độ vào cỡ 2.107 m/s, Bị lệch về bản âm của tụ điện .Vận tốc chùm tia : cỡ 2.107 m/s Cĩ khả năng ion hĩa mơi trường
rất mạnh năng lượng giảm nhanh chỉ đi được tối đa 8 cm trong khơng khí, cĩ khả năng đâm xuyên nhưng yếu.khơng xuyên qua được tờ bìa dày
b. Phĩng xạ β• Phĩng xạ β- • Phĩng xạ β-
- Phĩng xạ β- là quá trình phát ra tia β-. Tia β- là dịng các êlectron.
- Dạng tổng quát của quá trình phĩng xạ β-: X AY v
ZA A Z 0~ 0 1 + → β− +
- Tia β- chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng
- Cĩ khả năng làm iơn hĩa chất khí yếu hơn tia α, nên cĩ khả năng đâm xuyên
mạnh hơn,
đi được khoảng vài mét và cĩ thể xuyên qua tấm nhơm vài mm
• Phĩng xạ β+
- Phĩng xạ β+ là quá trình phát ra tia β+. Tia β+ là dịng các pơzitron (0e
1 ).
- Dạng tổng quát của quá trình phĩng xạ β+ : X AY v
ZA A Z 0 0 1 + → β+ +
- Tia β+ chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng - Hạt β+ mang điện tích +1e, lùi về sau 1 so với hạt nhân mẹ
c.Phĩng xạ γ
- Các hạt nhân con được tạo thành trong quá trình phĩng xạ ở trạng thái kích thích nhưng khơng làm thay đổi cấu tạo hạt nhân
- Tia gamma γ: cĩ bản chất là sĩng điện từ cĩ bước sĩng rất ngắn (dưới 10-11m) khơng nhìn thấy được. Đây là chùm phơtơn năng lượng cao, cĩ khả năng làm đen kính ảnh, làm iơn hĩa chất khí,cĩ khả năng đâm xuyên rất mạnh, và rất nguy hiểm cho con người. Tia γ khơng bị lệch trong điện trường và từ trường.
3. Định luật phĩng xạ
* Mỗi chất phĩng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau mỗi chu kì thì 1/2 số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác.
* Gọi N0, m0 là số nguyên tử và khối lượng ban đầu của khối lượng phĩng xạ. Gọi N, m: là số nguyên tử và khối lượng ở thời điểm t.
Ta cĩ: N = NO. . 2 t t T e−λ = − hoặc m = mo. . 2 t t T e−λ = − T: là chu kỳ bán rã , λlà hằng số phĩng xạ với λ= ln 2 0,693 T = T
Bảng quy luật phân rã
t = T 2T 3T 4T 5T 6T Số hạt cịn lại N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 N0/64 Số hạt đã phân rã N0/2 3 N0/4 7 N0/8 15 N0/16 31 N0/32 63 N0/64 Tỉ lệ % đã rã 50% 75% 87.5% 93.75% 96.875% Tỉ lê đã rã và cịn lại 1 3 7 15 31 63
Ứng dụng phĩng xạ : Xác định tuổi cổ vật, phương pháp nguyên tử dánh dấu gây đột biến gen