Лабораторна робота № 5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5.3.

Моделювання радіоактивного розпаду.

Мета роботи: перевірити справедливість закону радіоактивного розпаду, побудувати графік розпаду „радіоактивних атомів”

Обладнання: монети, банка, рознос.

Теоретичні відомості.

Явище радіоактивного розпаду – явище самодовільного перетворення атомних ядер одного хімічного елемента у ядра іншого хімічного елемента з одночасним випромінюванням електромагнітних хвиль, елементарних частинок....

Період напіврозпаду ( Т )– час, протягом якого кількість радіоактивних ядер зменшується вдвічі.

Нехай в початковий момент часу радіоактивних ядер було N₀, тоді в момент часу t кількість ядер, що не розпалися, N, а кількість ядер, що розпалися, .

Закон радіоактивного розпаду має вигляд: .

В середньому закон вірно вказує кількість ядер, що не розпалися, але не вказує які саме ядра розпадуться за певний проміжок часу. Закон описує статистичну закономірність. За час Т будь – яке радіоактивне ядро розпадеться з імовірністю 50%.

Процес радіоактивного розпаду можна моделювати підкиданням монет, при якому імовірність того, що випаде „решка” чи „орел” теж дорівнює 50%.

Домовимося, що ядро розпалося, якщо випадає „орел”, і ядро не розпалося, якщо випадає „решка”. Кожне підкидання монет відповідає для ядер певному, постійному проміжку часу.

Порядок виконання роботи.

1. Нарахуй початкову кількість монет N₀=128, змішай їх у банці та висипі на рознос. Підрахуй кількість монет, „що не розпалися”, збери їх у банку, знову перемішай та висипі на рознос. Підрахуй кількість монет, „що не розпалися”.

2. Заповни таблицю.

3. Повтори серію кидків двічі, кожний раз починаючи з N₀=128.

4. Побудуй графік залежності N(n), що відповідає формулі закону радіоактивного розпаду . Вибери зручний масштаб. Різні серії накресліть різними кольорами.

5. Зроби відповідний висновок до роботи.

Серія № 1

Кількість кидків, n	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Кількість монет „що не розпалися”, N
Кількість монет, „що розпалися”,

Серія № 2

Кількість кидків, n	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Кількість монет „що не розпалися”, N
Кількість монет, „що розпалися”,

Серія № 3

Кількість кидків, n	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Кількість монет „що не розпалися”, N
Кількість монет, „що розпалися”,

Контрольні питання.

1. Як впливають на радіоактивність зовнішні умови: температура, освітленість, тиск, електричне поле?

2. Сформулюйте правила зміщення Содді для радіоактивного розпаду. Запишіть відповідні формули.

3. Який елемент є більш радіоактивним: з періодом напіврозпаду 1 година чи 1 доба? Відповідь поясніть.

4. Чи розпадуться за добу всі ядра елемента, період напіврозпаду яких 2 години?

5. За 1 годину розпалося 25% початкової кількості нестійких ядер. Яка кількість ядер – менше чи більше половини – залишиться ще через 1 годину?

Література.

1. Савельєв І.В. Курс фізики Т.2, 3.Изд. 3-е, М.: Наука,1986.

2. Детлаф А.А. та ін. Курс фізики. М.: Вища школа, 1973.

3. Дущенко В.П. Фізичний практикум К.: Вища школа, 1 ч., 1981.

4. Базакуца В.А. та ін. Лабораторний практикум по фізиці. Харків: ХГУ, 1969.