background image

1.

 

Gęstość jądra atomu 

      ;  

  (m

n

 – masa nukleonu) ;     

 

 

Promień jądra   

  ;   

 

(femto metr – 10

-15

 m)

 

 

 

 

2.

 

Energia wiązania przypadająca na jeden nukleon 

 

 

 

3.

 

Siły jądrowe 

 

oznacza to, że poszczególny nukleon w jądrze nie może równocześnie oddziaływać  
ze wszystkimi pozostałymi nukleonami, tylko z paroma najbliższymi sąsiadami. 

 
 

WNIOSEK z punktu 1, 2 i 3 

Siły oddziaływania jądrowego są krótko-zasięgowe a ilość nukleonów rośnie – zmniejsza się więc energia wiązania 
przypadająca na jeden nukleon. Jeśli energia ta zmaleje poniżej pewnego poziomu (ok 8 MeV) to jądro staje się niestabilne. 

Wszystkie jądra mające więcej niż 82 protony są nietrwale i ulegają rozpadowi

Efektem rozpadu jest powstanie nowego pierwiastka oraz emisja promieniowania alfa beta gamma. 
 

 

4.

 

Rozpady promieniotwórcze 

Promieniotwórczość - jest to zjawisko samorzutnego przekształcania się izotopów w izotop trwały lub nietrwały innego lub 
tego samego pierwiastka. Zjawisku temu towarzyszy zazwyczaj emisja promieniowania alfa beta- (beta+) i gamma 
 

4.1.

 

Rozpad alfa (emisja jąder helu + kwant gamma) 

         
Schemat rozpadu  

 

Przykład reakcji 

 
 

4.2.

 

Rozpad beta (emisja elektronu lub pozytonu) 

     

            

Schemat rozpadu beta – 

  

              

Przykład reakcji beta – 

  

                

  

   

Schemat rozpadu

 

(sztuczne) 

4.3.

 

Promieniowanie gamma 

 

 
 

4.4.

 

Odziaływanie z materią 

 

 

Kiedy jądro się rozpadnie ?  – prawo rozpadu 

Jaki będzie końcowy produkt promieniowania danego pierwiastka? – prawo przesunięć 

Czy promieniowanie jest szkodliwe? – cechy promieniowania

 

 

5.

 

Prawo przesunięć (dla promieniowania alfa i beta minus) 

 

 

            

 

 

background image

 

 

 

 

 
Zad. 1 

 

 
Zad. 2 

 

 
 
 
 
 
 

 

6.

 

Prawo rozpadu 

Dla każdego pierwiastka promieniotwórczego wielkościami charakterystycznymi są stała rozpadu promieniotwórczego 

λ

  i 

okres połowicznego rozpadu (tzw. okres półtrwania) T.  
Szybkość rozpadu jest miarą aktywności substancji promieniotwórczej. Aktywność (A) nuklidu promieniotwórczego jest 
definiowana jako liczba rozpadów (

N) w jednostce czasu (

t): 

 

Aktywność promieniotwórcza     A     

 [Bq]                   1Bequerel = 1 rozpad/1sekundę 

 

Okres połowicznego rozpadu (czas połowicznego zaniku) jest to czas, po którym ulegnie rozpadowi połowa jąder 
danego izotopu. 

 

Im większa jest wartość stałej rozpadu promieniotwórczego 

λ

, tym większe jest prawdopodobieństwo rozpadu i tym mniej 

trwały jest dany nuklid. 

 

 
Prawo zaniku promieniotwórczego
 - liczba jąder pierwiastka promieniotwórczego maleje wykładniczo: 

            lub          

N = N

0

 · 2

-t/T

 

 

  

 
Przykład: 

co 1620 lat ilość radu zmniejsza się o połowę - wykres m(t)

 

 

 

background image

 

Okres półrozpadu dla wybranych izotopów: 

 

Izotop  Okres półrozpadu 

Uran 

238

U    4,51 miliarda lat 

Uran 

235

U    696 miliona lat 

Uran 

234

U   

244 tys. lat 

Tor 

234

Th  

24,1 dni 

Tor 

233

Th  

0,1 sekundy 

Tor 

230

Th  

75 tys. lat 

Rad 

226

Ra  

1599 lat 

Radon 

222

Rn  

3,823 dni 

Cez 

137

Cs  

30 lat 

Jod 

131

8,04 dni 

Kobalt 

60

Co 

5,28 lat 

Potas 

40

1,28 miliarda lat 

Węgiel 

14

5730±40 lat 

 

 

7.

 

Zastosowanie izotopów 

 - w medycynie (np.: znaczniki radioaktywne) 
 - w archeologii (datowanie izotopowe) 
 - w przemyśle spożywczym (konserwacja żywności) 

 
8.

 

Promieniowanie tła