Лабораторна робота № 5
.3.docЛАБОРАТОРНА 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.
-
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”.
-
Заповни таблицю.
-
Повтори серію кидків двічі, кожний раз починаючи з N0=128.
-
Побудуй графік залежності N(n), що відповідає формулі закону радіоактивного розпаду . Вибери зручний масштаб. Різні серії накресліть різними кольорами.
-
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.
-
Як впливають на радіоактивність зовнішні умови: температура, освітленість, тиск, електричне поле?
-
Сформулюйте правила зміщення Содді для радіоактивного розпаду. Запишіть відповідні формули.
-
Який елемент є більш радіоактивним: з періодом напіврозпаду 1 година чи 1 доба? Відповідь поясніть.
-
Чи розпадуться за добу всі ядра елемента, період напіврозпаду яких 2 години?
-
За 1 годину розпалося 25% початкової кількості нестійких ядер. Яка кількість ядер – менше чи більше половини – залишиться ще через 1 годину?
Література.
-
Савельєв І.В. Курс фізики Т.2, 3.Изд. 3-е, М.: Наука,1986.
-
Детлаф А.А. та ін. Курс фізики. М.: Вища школа, 1973.
-
Дущенко В.П. Фізичний практикум К.: Вища школа, 1 ч., 1981.
-
Базакуца В.А. та ін. Лабораторний практикум по фізиці. Харків: ХГУ, 1969.