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)

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)

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

J

8,04 dni

Kobalt

60

Co

5,28 lat

Potas

40

K

1,28 miliarda lat

Węgiel

14

C

5730±40 lat

7.

Zastosowanie izotopów

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

8.

Promieniowanie tła