Legi de dezintegrare radioactivă a nucleelor
Capacitatea nucleilor de a se descompune spontan, emite particule, se numește radioactivitate. Degradarea radioactivă este un proces statistic. Fiecare nucleu radioactiv se poate deteriora în orice moment, iar regularitatea se observă numai în medie, în cazul decăderii unui număr suficient de mare de nuclee.
Constanta de descompunere λ este probabilitatea de descompunere a nucleului pe unitate de timp.
Dacă există nuclee radioactive N în probă la momentul t, atunci numărul de nuclee dN care se descompun în timp dt este proporțional cu N.
Integrarea (1) obținem legea decăderii radioactive
N0 este numărul de nuclee radioactive la momentul t = 0.
Durata medie de viață τ -
Timpul de înjumătățire T1 / 2 este timpul pentru care numărul inițial de nuclee radioactive va fi redus la jumătate
T1 / 2 = ln2 / λ = 0,693 / λ = τln2.
Activitatea lui A este numărul mediu de nuclee care se descompun pe unitate de timp
Activitatea este măsurată în cures (Ci) și becquerels (Bq)
1 Ru = 3,7 10 10 scindări / c,
1 Bq = 1 descompunere / c.
Degradarea nucleului original 1 în nucleul 2, urmată de descompunerea sa în nucleul 3, este descrisă printr-un sistem de ecuații diferențiale
unde N1 (t) și N2 (t) reprezintă numărul de nuclee și λ1 și λ2 sunt constantele de descompunere ale nucleelor 1 și, respectiv, 2. Cu o soluție a sistemului (6) cu condiții inițiale N1 (0) = N10; N2 (0) = 0 va fi
Numărul de nuclee 2 atinge valoarea maximă la.
Dacă λ2 <λ1 (> ), activitatea totală N1 (t) λ1 + N2 (t) λ2 va scădea monotonic.
Dacă λ2> λ1 ( <), суммарная активность вначале растет за счет накопления ядер 2.
Dacă λ2 >> λ1. pentru perioade suficient de mari, contribuția celui de-al doilea element exponențial în (7b) devine neglijabil mică comparativ cu contribuția primei și activitatea celui de-al doilea A2 = λ2N2 și primii izotopi A1 = λ1N1. In viitor, activitatea ambelor izotopi primul si al doilea va varia in timp in acelasi mod.
Asta este, așa-numitul echilibru secular este stabilit. la care numărul de nuclee izotopice din lanțul de descompunere este asociat cu constanta de dezintegrare (perioade de înjumătățire) printr-un raport simplu.
Prin urmare, în stare naturală, toți izotopii asociați genetic în seriile radioactive sunt, de obicei, în anumite raportări cantitative, în funcție de timpul lor de înjumătățire.
În cazul general, atunci când există un lanț de dezintegrare 1 → 2 →. n, procesul este descris de un sistem de ecuații diferențiale
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: