Temat:

Prawo rozpadu

promieniotwórczego

– promieniotwórczość

naturalna

Promieniotwórczość naturalna

Promieniotwórczość naturalna

Zjawisko promieniotwórczości naturalnej (samorzutnej)
sprowadza się do przemian zachodzących w jądrach ciężkich:
od Z = 82 do Z = 92

Emisja ciał promieniotwórczych nie zależy od jakichkolwiek
zewnętrznych czynników fizycznych czy chemicznych. Nie
można jej przyspieszyć ani zwolnić. Pierwiastki
promieniotwórcze wysyłają ciepło

.

Jądro atomu, podczas rozpadu
promieniotwórczego, emituje
promieniowanie alfa  , beta 

oraz gamma .

Energia wiązania jądra atomu

Energia wiązania jądra atomu

5
0

15
0

25
0

20
0

10
0

2

4

6

8

1
0

A

E

B

/

A

[MeV
]

Ołów

207

82

Pb jest pierwiastkiem stabilnym – powyżej Z = 82

atomy pierwiastków nie są stabilne i ulegają rozpadowi

Przemiana

Przemiana

• Cząstka – dwa protony i dwa

neutrony, posiada ładunek +2e.





Przykład rozpadu







4

2

228

90

232

92



 Th

U



Ogólna postać przemiany (rozpadu)





4

2

4

2









Y

X

A

Z

A

Z

Przemiana

Przemiana

• Cząstka – elektron.







Przykład rozpadu

(rozpadowi towarzyszy emisja antyneutrina)

e

e

Mg

Na











24

12

24

11



Ogólna postać przemiany (rozpadu)

























e

Y

X

A

Z

A

Z

1











e

p

n

1

1

1

0

Przemiana

Przemiana

• Cząstka – pozyton, antycząstka

elektronu.







Przykład rozpadu

(rozpadowi towarzyszy emisja neutrina)

e

e

Si

P











30

14

30

15



Ogólna postać przemiany (rozpadu)

























e

Y

X

A

Z

A

Z

1











e

n

p

1

0

1

1

PROMIENIOWANIE

PROMIENIOWANIE

• Promieniowanie to fala elektromagnetyczna lub

inaczej strumień wysokoenergetycznych kwantów.





Stała Rozpadu

Stała Rozpadu

• W próbce zawierającej N atomów niestabilnego

izotopu promieniotwórczego stwierdzono, że
liczba rozpadów ΔN następujących w jednostce
czasu zależy tylko od liczby atomów i jest do
niej proporcjonalna.

N

t

N

~





A

N

t

N











Współczynnik nazywamy stałą
rozpadu a wielkość A – aktywnością
promieniotwórczą

lub



Prawo Rozpadu

Prawo Rozpadu

•

Po wprowadzeniu czasu
połowicznego rozpadu T

1/2

, czasu po

upływie którego w próbce pozostaje
połowa liczby atomów izotopu

t

e

N

t

N









0

)

(

0

N

0

2

1

N

0

4

1

N

0

8

1

N

N

T

T

2

T

3

T

4

t

0

gdzi

e

718

,

2



e

2

/

1

2

1

)

(

0

T

t

N

t

N

















Przykładowe czasy połowicznego zaniku

Izotop

Rodzaj

rozpadu

Czas
połowiczn

ego
zaniku

212

Po –

polon

alfa

3*10

-7

s

302

P – fosfor beta +

130,6s

210

Po –

polon

alfa

138dni

234

U – uran

alfa

248lat

14

C– węgiel

beta -

5730

ZADANIA

• Jaki izotop powstaje z jądra uranu

239

U w wyniku dwóch przemian alfa i

dwóch przemian beta(-).

• Oblicz, jaka część pierwotnej masy

(100g) izotopu fosforu

30

P pozostanie

po czasie 34,75min.