Презентация на тему Радиактивное излучение

γ-излучение.

ионизирующей способностью и малой проникающей способностью (поглощается слоем

алюминия толщиной 0,05мм).
α-излучение представляет собой поток ядер гелия: заряд α-частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия

α-излучение

ионизирующая способность на два порядка меньше чем ионизирующая способность

α-лучей, а проникающая способность, напротив, гораздо больше α-излучения (поглощается слоем алюминия толщиной 2-3 мм.)
β-излучение представляет собой поток быстрых электронов или позитронов.

β-излучение

магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью

и очень большой проникающей способностью (например, проходит слой свинца толщиной 5 см).
γ-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны λ<10-10 м и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными свойствами, т.е. является потоком частиц — γ-квантов (фотонов).

γ-излучение

Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро называется

дочерним.

§ 10.5. Закон радиоактивного распада.

числу ядер N.
Убыль -dN числа ядер: - dN

= λNdt.
Закон распада получим, разделяя переменные и интегрируя выражение:

где N0 — число ядер в данном объеме вещества в начальный момент времени t =0, N — число ядер в том же объеме к моменту времени t.

радиоактивного распада:

λ — постоянная распада, имеющая смысл вероятности

распада ядра за 1 с и равная доле ядер, распадающихся в единицу времени

Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины: период полураспада Т1/2 и среднее время жизни τ радиоактивного ядра.

число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое:


Суммарная продолжительность жизни

dN ядер равна t dN = t λ N dt.
Среднее время жизни τ для всех первоначально существовавших ядер:

распадов, происходящих с ядрами образца в 1 с:

Единица

активности — беккерель (Бк): 1 Бк — активность нуклида, при которой за 1 с происходит один акт распада.
Внесистемная единица — кюри (Ки)
1 Ки=3,7·1010 Бк.

и закон сохранения массовых чисел.
Следствием этих законов являются правила

смещения, позволяющие установить, какое ядро возникает в результате распада данного материнского ядра в различных типах радиоактивного распада.
Для α-распада:

Для β-распада:

Где — материнское ядро, Y — символ дочернего ядра, — ядро гелия (α-частица),
— символическое обозначение электрона.

§ 10.6. Правила смещения.

в свою очередь, радиоактивными.

Это приводит к возникновению цепочки,

или ряда радиоактивных превращений, заканчивающихся стабильным элементом.

Совокупность элементов, образующих такую цепочку, называется радиоактивным семейством.

Z>82). α-распад подчиняется правилу смещения, например, распад изотопа урана

приводит к образованию тория:


Согласно современным представлениям, α-частицы образуются внутри тяжелых ядер вследствие объединения двух протонов и двух нейтронов. Такая образовавшаяся частица сильнее отталкивается от оставшихся протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжения к нуклонам в ядре, чем отдельные нуклоны.

α-распад

β-электроны рождаются в результате процессов, происходящих внутри ядра при

превращении одного вида нуклона в ядре в другой — нейтрона в протон.

β-распад

← антинейтрино

при переходах ядер из возбужденных энергетических состояний в основное

или менее возбужденные состояния, а также при ядерных реакциях.
γ-излучение несамостоятельный тип радиоактивности. Оно сопровождает процессы α- и β-распадов и не вызывает изменения заряда и массового числа ядер.
γ-излучение испускается дочерним (а не материнским) ядром, которое в момент своего образования оказывается возбужденным.
Спектр γ-излучения является линейчатым, что доказывает дискретность энергетических состояний атомных ядер.

γ-распад

на их способности производить ионизацию или возбуждение атомов среды.
Сцинтилляционный

счетчик — детектор ядерных частиц, основными элементами которого являются сцинтиллятор (кристаллофосфор, излучающий вспышки света при попадании в него частиц) и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), позволяющий преобразовать слабые световые вспышки в электрические импульсы, которые регистрируются электронной аппаратурой.

§ 10.5. Приборы для регистрации радиоактивных излучений и частиц.

детекторы частиц, основанные на способности заряженных частиц вызывать ионизацию

газа, с последующей регистрацией импульсов тока. Пример — счетчик Гейгера-Мюллера.
Полупроводниковые счетчики — полупроводниковые диоды, прохождение через которые регистрируемых частиц, приводит к появлению электрического тока через диод.
Камера Вильсона — цилиндр с плотно прилегающим поршнем, заполненный нейтральным газом. При резком (адиабатическом) расширении газ становится пересыщенным и на траекториях частиц, пролетевших через камеру, образуются треки из тумана, которые фотографируются.