12 Естественная радиоактивность вещества

При изуч люминесценции солей урана было обнаруж самопроизвол испускание ими излуч неизв прир, кот действ на фотопластинку, ионизировало воздух, проника­ло сквозь тонкие металлич пластинки, вызывало люминесценцию ряда в-в. Было выявлено, что это излуч св-но не только урану, но и др тяж элем. Обнаруж излуч было названо радиоакт излуч, а само явл - испуск радиоакт излуч - радиоактивностью.

На хар-р радиоакт излуч препара­та не оказ влияния вид хим соед, агрегат состояние, механи­ч давление, темпер, электрич и магнит поля, т. е. все те воздейст­вия, кот могли бы привести к измен состояния электрон оболочки атома.

В наст время под радиоактивностью поним способность некот ат ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в др ядра с испусканием различ видов радиоакт излуч и элементар частиц. Радиоактивность подраздел на естеств (наблюдается у неустойчивых изотопов, сущ в природе) и искусств (набл у изотопов, получ посредством ядерных реакций). Принципиального различия между этими двумя типами радиоактив­ности нет, так как законы радиоактив превращ в обоих случаях одинаковы. Радиоактив излуч бывает трех типов: а, в и у-излуч. Подробное их исслед позволило выяснить прир и основные св-ва.

а-излуч отклон электрич и магнитн полями, облад высокой ионизирующей способн и малой проникающ способн, а-Излуч представл собой поток ядер гелия; заряд а-частицы равен +2е.

в-Излучение отклоняется электрич и магнитн полями; его ионизирующая способн значит меньше (прим на 2 порядка), а проникающая способ­н гораздо больше (поглощается слоем алюминия толщиной прим 2 мм), чем у а-частиц. в-Излучение представляет собой поток быстрых электронов (это вытекает из определения их удельного заряда).

у-Излучение не отклоняется электрич и магнитн полями, обладает от­носительно слабой ионизир способн и очень большой проникающей спо­собн (например, проходит через слой свинца толщиной 5 см), при прохождении через кристаллы обнаруживает дифракцию.

13 Закон радиоактивного распада.

Под радиоактивным распадом, или просто распадом, понимают естественное радиоак­тивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Атомное ядро, испытыва­ющее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро — дочерним.

Теория радиоактивного распада строится на предположении о том, что радиоак­тивный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам статистики. Так как отдельные радиоактивные ядра распадаются независимо друг от друга, то можно считать, что число ядер dN, распавшихся в среднем за интервал времени от t до t+dt, пропорционально промежутку времени dt и числу N нераспавшихся ядер к моме­нту времени t:dN= -Ndt.где А — постоянная для данного радиоактивного вещества величина, называемая постоянной радиоактивного распада; знак минус указывает, что общее число радиоак­тивных ядер в процессе распада уменьшается. Разделив переменные и интегрируя:

N(t) = N₀e^-λt.

где No — начальное число нераспавшихся ядер (в момент времени (t=0), N — число нераспавшихся ядер в момент времени t. Формула выражает закон радиоактив­ного распада, согласно которому число нераспавшихся ядер убывает со временем по экспоненциальному закону.

Интенсивность процесса радиоактивного распада характеризуют две величины: период полураспада T1/2 и среднее время жизни  радиоактивного ядра. Период полураспада Т1/2 - время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое. N0/2=N0e-Т1/2 Периоды полураспад а для естественно-радиоактивных элементов колеблются от деся­тимиллионных долей секунды до многих миллиардов лет.

Активностью А нуклида (общее название атомных ядер, отличающихся числом протонов Z и нейтронов N) в радиоактивном источнике называется число распадов, происходящих с ядрами образца в 1 с: A= модуль dN/dt = N

Единица активности в СИ — беккерель (Бк): 1 Бк — активность нуклида, при которой за 1 с происходит один акт распада. До сих пор в ядерной физике применяется и внесистемная единица активности нуклида в радиоактивном источнике — кюри (Кн): 1 Ки=3,71010 Бк.