Радиоактивность – это самопроизвольный распад ядер с испусканием одной или нескольких частиц.
Радиоактивное ядро называют материнским, ядра, образующиеся в результате распада – дочерними.
Необходимое условие радиоактивного распада заключается в том, что масса исходного ядра должна превышать сумму масс продуктов распада. Радиоактивный распад происходит с выделением энергии.
Радиоактивность подразделяют на естественную (в природных условиях) и искусственную (в лабораторных условиях). Основные типы радиоактивности: альфа-, бета- и гамма- распады.
Основной закон радиоактивного распада.
-dN = λNdt
где -dN — убыль ядер за время dt (это и есть число распавшихся ядер за промежуток времени dt) , λ - постоянная распада.
Интегральный вид уравнения распада
N = N0exp(-λt)
где N0 — число ядер в момент t = 0, N — число не распавшихся ядер к моменту t. Это соотношение и называют основным законом радиоактивного распада. Как видно, число N еще не распавшихся ядер убывает со временем экспоненциально.
Из формулы видно, что
|dN/dt| = λN A = λN
Величину A называют радиоактивностью, измеряют в беккерелях (Бк) 1 Бк =1 распад/с и кюри (Ки) 1 Ки = 3,7 *1010 Бк
Активность в расчете на единицу массы радиоактивного препарата называют удельной активностью.
T = ln2/λ = 0,693/λ
Период полураспада T – это время, за которое распадается половина первоначального количества ядер.
Условием определения периода полураспада
N0/2 = N0exp(-λt) T = ln2/λ = 0,693/λ
Среднее время жизни
τ = (1/N0) 0∫∞ t δN(t) = (1/N0) 0∫∞ tλN(t)
δN(t) = λN(t)
число ядер, испытавших распад за промежуток δN(t):
δN(t) = λN dt
τ = 1/λ
T = τ ln2 = 0,693τ
