51. Радиоактивность. История открытия. Основной закон радиоактивного распада. Постоянная распада. Период полураспада. Активность.

*Эрнест Резерфорд (1871-1937) – «отец ядерной физики»; обнаружил сложный состав радиоактивного излучения. Опыт: радиоактивный препарат помещали на дно узкого канала свинцового цилиндра, напротив помещалась фотопластинка. На выходившее из канала излучение действовало магнитное поле; вся установка - в вакууме. В магнитном поле пучок первичного излучения распадался на три части: две отклонялись в противоположные стороны, что указывало на наличие у них противоположных зарядов (“+”назвали альфа-лучами,“-”бета-лучами), третья часть не отклонялась, т.е. частицы нейтральные по заряженности (гамма-лучи). Рассчитал заряд одной α-частицы: измерял число испускаемых частиц за опр. время (помещая счётчик Гейгера на их пути), отдельно измерял заряд частиц, испущенных за то же время (с пом. электрометра) ->рассчитал заряд одной частицы, кот. оказался равен двум элементарным. Установил, что на один элементарный заряд приходятся две атомные единицы массы. Т.о., при заряде, равном двум элементарным, α-частица имеет четыре атомные единицы массы, =>α-излучение - это поток ядер гелия. Открыл возможность превращения одних хим. эл-тов в другие в рез-те РА распада. Открыл закон радиоактивного распада.

Антуан Анри Беккерель (1852 — 1908) - случайно открыл радиоактивность во время работ по исследованию фосфоресценции в солях урана: завернул флуоресцирующий материал в фотопластинки, чтобы защитить от солн. света до проведения опыта, и ещё до опыта обнаружил, что они оказались засвечены. Это побудило его к исследованию спонтанного испускания ядерного излучения, за что вместе с Кюри получил Нобелевскую премию.

Пьер Кюри (1859-1906) Мария Склодовская-Кюри (1867-1934) - Совместно открыли эл-ты радий и полоний. Проводили сравнение соединений урана, полученных из разных месторождений, по интенсивности их радиоактивности. Мария активно способствовала применению радиологии в медицине.

(*-не по лекциям)

Радиоактивность - способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием частиц

• Протоны, нейтроны – нуклоны

• Количество протонов в ядре – Z (порядковый номер хим. элемента)

• Количество нуклонов в ядре – массовое число – А

• Изотопы – ядра с одинаковым порядковым номером и различными массовыми числами (хим.свойства одинаковые, физ. свойства могут различаться)

Постоянная распада (λ)– вероятность того, что ядро данного изотопа распадется за единицу времени.

dP = λdt - вероятность распада за малое время dt

N = N0 exp (- λt ):N0 – число ядер радиоактивного изотопа в начальный момент времени (t=0), N – число ядер, оставшиеся к моменту времени t

Основной закон радиоактивного распада:Число радиоактивных ядер убывает со временем по экспоненциальному закону.

Период полураспада (Т) – время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.

N = N₀2^-t/T

T = ln2/λ = 0.693/λ

(Убывание количества ядер исходного вещества при радиоактивном распаде)

Активность– число ядер радиоактивного препарата, распадающихся за единицу времени:

А = dN‘/dt

Ед.изм. (СИ) – беккерель (Бк); 1 Бк – один акт распада за 1 секунду

Внесистемная ед.изм. – кюри (Ки); 1г ²²⁶Ra : 1 Ки = 3,7▪10¹⁰ Бк