1.Строение атома и его ядра. Энергия связи. Изотопы и радионуклиды.

Атом— это наименьшая частица химического элемента, которая состоит из положительного ядра, вокруг которого движутся электроны. Ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся его масса и весь положительный электрический заряд. Все атомные ядра состоят из элементарных частиц: протонов и нейтронов, которые считаются двумя зарядовыми состояниями одной частицы—нуклона. Протон имеет положительный заряд, равный по абсолютной величине заряду электрона. Нейтрон не имеет электрического заряда. В ядре каждого химического элемента находится строго определенное количество протонов, число нейтронов различно.

Атомы одного и того же химического элемента с одинаковым числом протонов, но с различным числом нейтронов называются изотопами. Термин изотопы используется, когда речь идет об атомах одного и того же химического элемента. Если речь идет о радиоактивных веществах различного характера используют термин радионуклиды.

Энергия связи атомного ядра— это такая энергия, которую нужно затратить для разделения ядра на составляющие его нуклоны. При этом предполагается, что нуклоны после разделения ядра будут покоящимися и свободными.

2. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Постоянная распада, период полураспада и связь между ними.

Явление самопроизвольного (спонтанного) изменения структуры ядра атома одного элемента и превращение его в более устойчивое ядро атома другого элемента называется радиоактивностью.

Закон радиоактивного распада для любых превращений ядер устанавливает, что за единицу времени распадается всегда одна и та же доля не распавшихся ядер данного радионуклида. Эту долю называют постоянной распада и обозначают . В общем виде этот закон выражается экспоненциальной зависимостью:

,

где N – число ядер, не распавшихся за время t; N_о – начальное число ядер радионуклида; е = 2,718;  – постоянная распада, зависящая только от устойчивости ядер.

Для характеристики устойчивости ядер радиоактивного вещества относительно распада используется понятие периода полураспада. Период полураспада радионуклида (Т_1/2) – это время, в течение которого первоначальное число радиоактивных ядер N_о уменьшается в два раза. Между постоянной распада () и периодом полураспада (Т_1/2) существует соотношение

3.Активность и единицы ее измерения. Удельная, объемная и поверхностная активность. Связь между ними.

Активность есть мера интенсивности распада радиоактивных веществ (РВ) и определяется как количество распадов ядер атомов радиоактивного вещества в единицу времени, т.е. как скорость распада ядер. Единицей измерения активности в Международной системе единиц (СИ) является Беккерель (БК).

1 Бк = 1 расп/с.

На практике большее применение получила внесистемная единица измерения активности – Кюри.

1 Ки = 3,710¹⁰ Бк,

Отношение активности радионуклидов в источнике (образце) к массе, объему, площади поверхности (для поверхностных источников), называется, соответственно, удельной (Аm), объемной (Av), поверхностной (Аs) или линейной (Аl) активностью источника или образца.

Связь между объемной и удельной активностью:

, где  – плотность пробы,  = m/v; m – масса, кг; v – объем пробы, л.