skanuj0165

(2)

328

W rozpadzie p ⁺ następuje przekształcenie protonu w neutron oraz emisja pozytonu \e i neutrina elektronowego °v_e. Schemat rozpadu jest następujący:

(3)

\p-+\n+\e+\v_t

Nowy pierwiastek 7 ma liczbę porządkową o jeden mniejszą niż pierwiastek wyjściowy X, a schemat przemiany podaje równanie:

(4)

\

iX-+_x*Y+\p+\V'

Rozpad 'promieniotwórczy jest zjawiskiem przypadkowym. Prawdopodobieństwo rozpadu wszystkich jąder tego samego pierwiastka jest stałe. Zatem liczba jąder ulegających rozpadowi w czasie dr jest proporcjonalna do liczby wszystkich jąder oraz do czasu rozpadu dr, czyli zachodzi:

(5).

-dN = XNdt

gdzie: - dN oznacza liczbę jąder, które uległy rozpadowi w czasie dr, a znak ” zwraca uw^agę na to, że zmniejsza się liczba jąder, które nie uległy rozpadowi. Współczynnik proporcjonalności X nazywa się stałą rozpadu promieniotwórczego i charakteryzuje pierwiastek promieniotwórczy. Odwrotność stałej rozpadu nazywa się średnim czasem życia r: r = 1/2.

Jeżeli w chwili początkowej liczba jąder wynosiła No, to liczbę jąder, które nie uległy rozpadowi w czasie r obliczymy po przekształceniu równania (5) do postaci:

N

(6)

i scałkowaniu:

No ^iV    0

Po wykonaniu całkowania otrzymamy:

ln—= -X t . N_n

Czyli liczba jąder, które nie uległy rozpadowi w czasie t wyraża się wzoi N{t) = N₀^’

Równanie (8) nazywamy prawem rozpadu promieniotwórczego.

Okres połowicznego rozpadu T\n to czas, w którym połowa poc2;ątk<

liczby cząstek ulegnie rozpadowi. Podstawiając do prawa rozpadu N - Ą oraz t = T\a otrzymamy:    '    !;

Czyli między okresem połowicznego rozpadu a stałą rozpadu zachodzi nasi pujący związek:

Podczas przechodzenia przez materię cząstki fi tracą energię wskutek o( działywania z atomami absorbenta. Oddziaływania promieniowania fi z mat< rią można podzielić na dwie grupy:

1. Oddziaływania nie powodujące zmian energii promieniowania fi (roi proszenia sprężyste).

2. Oddziaływania, którym towarzyszy zmiana energii promieniowania,

(rozproszenia niesprężyste).    |

Zderzenia niesprężyste prowadzą do strat energii na jonizację, na emisji promieniowania hamowania i wzbudzenia atomów. Prawdopodobieństwo zd©| rżeń sprężystych jest niewielkie i wynosi około 5% wszystkich zderzeń. Stratyl na promieniowanie hamowania istotną rolę odgrywają tylko w przypadtru dtuli

żych energii. W promieniotwórczości naturalnej dominują straty joniz Doświadczenie mówi, że równoległa wiązka promieniowania fi o /po przejściu warstwy absorbenta o grubości dc ulega osłabieniu o: - d/, któr# jest proporcjonalne do natężenia promieniowania padającego oraz' grubości absorbenta, czyli:    l it

p nazywa się współczynnikiem absorpcji. Po rozdzieleniu zmienny cl kowniu równania (10) otrzymamy prawo absorpcji:

l=h^^x.