Читайте также:
|
|
Опыты, проведенные Резерфордом и его сотрудниками, показали, что протекание радиоактивных процессов во времени совершенно не зависит от внешних условий. Более того, было установлено, что активность радиоактивного материала зависит только от количества радиоактивных атомов. В результате экспериментов было обнаружено, что число атомов радия уменьшается со временем, но при этом появляется некоторое количество гелия и нового газа. Этот газ также оказался радиоактивным и был назван радоном. Следовательно, атомы радия способны, как и другие радиоактивные элементы, к так называемому самопроизвольному распаду. Ввиду спонтанности распада, естественно предположить, что количество распавшихся ядер dN пропорционально интервалу времени наблюдения, а также числу ядер N в начальный момент времени
. (11.4.1)
Знак "–" указывает на то, что количество ядер уменьшается. Коэффициент l – характеризует долю ядер, распадающихся за единицу времени. Его называют постоянной распада. Разделяя переменные в уравнении (11.4.1) и проводя интегрирование, получим
, (11.4.2)
где N 0 – число атомов в начальный момент времени. Экспонируя выражение (11.4.2), получим выражение, названное законом радиоактивного распада
. (11.4.3)
Пользуясь соотношением (11.4.1), легко посчитать среднюю продолжительность жизни радиоактивного вещества. Суммарная продолжительность некоторого количества dN ядер равна t ×| dN |, т.е. t ×l× N × dN. Тогда средняя продолжительность жизни всех изначально существовавших ядер равна
. (11.4.4)
Таким образом, постоянная распада является величиной, обратной к средней продолжительности жизни данного радиоактивного элемента. Практически же, для оценки продолжительности жизни данного изотопа, вводят понятие о периоде полураспада T. Эта величина равна периоду времени, за которое распадается половина первоначального количества ядер. Из закона радиоактивного распада следует, что
или . (11.4.5)
Число ядер, распадающихся за единицу времени, называют активностью изотопа A:
, (11.4.6)
где A 0 – активность изотопа в начальный момент времени.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 37 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |