Конспект 11 класс на тему
«Закон радиоактивного распада. Период полураспада»
Резерфорд опытным путем установил, что активность веществ убывает с течением времени. Так активность радона убывает в два раза уже через 1 мин. Радий, уран торий тоже убывает со временем, но значительно медленнее. Для каждого радиоактивного вещества есть свой интервал времени, в течении которой радиоактивность убывает в два раза. Этот интервал носит названиепериод полураспада
Период полураспада Т – это время, в точении которого распадается половина начального числа радиоактивных атомов.
На рисунке мы можем наблюдать спад активность одного из радиоактивных веществ.
Период полураспада – основная величина, определяющая скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада, тем быстрее уменьшается активность вещества.
Теперь рассмотрим этот закон с математической точки зрения.
Пусть число радиоактивных атомов в начальный момент времени N0. Тогда по истечении времени период полураспада будет равен:
Спустя такой же интервал времени, число станет уже
По истечению времени t = nT, то есть спустя n периодовполураспада Т, радиоактивность атомов станет равной
Постольку n = t/T, то, подставив это выражение в предыдущую формулу, получим основнойзакон радиоактивного распада.
Закон радиоактивного распада:
Число нераспавшихся радиоактивных ядер в любой момент времени определяется по формуле:
Мы можем представить еще один вид этой формулы, но уже через основание с натуральным логарифмом. 2 =е ln 2, ln 2 = 0,693, а основание натурального логарифма е ≈ 2.718. Тогда число радиоактивных ядер
Число распавшихся ядер определяется по формуле
Известно, что активность радиоактивного вещества определяется скоростью распада. Найдем производную по времени , которая и будет равна активности вещества:
Измеряется активность в беккерель(Бк). Беккерель – это активность вещества, в котором за 1 с распадается одно ядро.
Чтобы определить пеиод полураспада , надо знать число атомов в начальный момент времеи и число нераспавшихся атомов спустя определенный момент времени.
Сам закон радиоактивного распада довольно прост, но для понимания сложен для уяснения:
За любой интервал времени распадается одна и та же доля имеющихся ядер (за период полураспада – половина ядер).
Во время распада «смерть» у ядер не наступает, а наступает «несчастный случай», поскольку ядра не стареют, а жизнь их определяется среднем времени жизни.
Таким образом,
Закон радиоактивного распада определяет среднее число ядер атомов, распадающихся з определенный интервал времени.
