23. Закон радиоактивного распада

Количество радиоактивных атомов какого либо элемента распадающихся за промежуток времени пропорционально общему количеству атомов.

∆N=-λN∆t

∆NКоличество атомов распад

∆tПромежуток времени

“-“Количество атомов уменьшается

λПостоянная радиоактивного распада

Альфа характеризует количество атомов данного радионуклида, распадающихся в 1 времени.

∆N/∆t=-λN

Называются активностью радиоактивного вещества. Пропорциональна количеству атомов данного вещества.

Единицей активности (Бк)=1 распаду в секунду

Кюрри еще одна единица активности.

Для характеристики закономерности распада радиоактивных атомов используют понятие полураспада. Это время в течении которого распадается половина имеющихся в наличии радиоактивных атомов данного радионуклида.

T½=0,693/λ

Таким образом, чем больше постоянная распада, тем больше период полураспада.

Важнго отметить то, что период полураспада для каждого радионуклида величина постоянная и не может быть изменена не какими внешними воздействиями. Существует много других цепочек самопроизвольных превращений разных радионуклидов по разным схемам превращений и по разным комбинациям схем превращений.

24. Особенности взаимодействия ионизирующих излучений с веществом.

При взаимодействии потока заряженных частиц, т.е. альфа и бета-излучений с веществом происходит передача энергии этих частиц веществу. Энергия расходуется на ионизацию, т.е. отрыв электрона от атома и на возбуждение атома, т.е. на перевод электрона на более удаленную от ядра оболочку. Энергия, теряемая альфа и бета-частицами в результате ионизации составляет 35эВ а энергия расходуемая на возбуждение 34эВ.

Т.е. 35эВ-это граница между ионизирующими излучениями и прочими, число ионизирумых альфа-частиц на единицу длины пути в среде, в сотни раз больше, чем число частиц образующихся бета-частиц. Это объясняется тем, что масса альфа-частиц в 7000 раз больше бета-частиц.

Альфа-частицы распространяются со скоростью 20000км/с у бета-частиц от 200тыс-270тыс км/с близка к скорости света.

Поэтому чем меньше скорость частицы, тем больше вероятность взаимодействия с атомами среды и потери энергии на единицы пути в среде. Альфа обладает большей ионизируещей и меньшей проникающей способностью бета-наоборот.

Ренгеновские и гамма-лучи теряют свою энергию в результате 3 основных процессов.

1)фотоэлектрические поглощение (фотоэффект)

2)комптоновское рассеивание

3)образование пара

В случае фотоэффекта следует поглощения фотона электронная оболочка атома является испусканием электрона.

E=hν-Ec

При комптоновском эффекте протон передает электрону только часть своей энергии, при чем электрон может быть свободным или с внешней оболочки атома среды.

Происходит упругое столкновение фотона с электроном, при этом фотон меняет направление своего движения Или рассеивания.

E=hν-hν1

В этом случае энергия равна между первоначальной энергией фотона и энергией рассеивания фотона. В процессе образования пар фотон при взаимодействии с электрическим полем ядра атоиа. В результате образуется пара: электрон и позитрон. Энергия фотона расходуется в массу покоя этих 2 частиц и частиц и частично в кинетическую энергию этих 2 частиц.

En+Eэ=hν-2mc²