Добавил:

purplemagpie Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский государственный технологический университет

Предмет:

Защита населения и объектов от ЧС

Файл:

radbez / ПРЕЗЕНТАЦИЯ НОВОГО ЛЕКЦИОННОГО КУСА (18ч) ДЛЯ ХИМ.ТЕХ СПЕЦЕЦИАЛЬНОСТЕЙ / лк 3 Физ.природа ИИ .ppt

Скачиваний:

Добавлен:

28.10.2018

Размер:

613.89 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

Закон радиоактивного распада выражает уменьшение количества ядер атомов радиоактивного вещества во времени.

		0,693 t
N t N0 e t	N0 e	T1 2

3. АКТИВНОСТЬ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Активность (А) - мера интенсивности распада радионуклида (скорость распада ядер) и определяется как количество распадов ядер атомов радиоактивного вещества в единицу времени.

Если радиоактивное вещество содержит N атомов

и его постоянная распада, выражающая долю распадающихся атомов в единицу времени, , то

активность будет равна:

Аn dNdt N

ln 2

Т12

Моль вещества содержит 6,02 1023

атомов.

В массе m вещества с массовым числом А число атомов:

N 6,02 1023 m

Тогда активность источника
Тогда активность источника	Аn ln 2 6,02 10	23	m
выражается формулой:	Аn ln 2 6,02 10		m
	A T1 2

где Аn – активность радионуклида, Бк;

m – масса радионуклида, г;

А – массовое число радионуклида; Т1/2 – период полураспада радионуклида, с.

Активность источника, в котором содержатся радиоактивные ядра одного вида, уменьшается во времени по экспоненциальному закону:

		0,693 t
Аn A0 e t	A0 e	T1 2

где А0 – активность источника в начальный момент

времени (t = 0);

t – текущее время, которому соответствует 13

активность вещества An.

Чем меньше период полураспада, тем большая доля ядер атомов радионуклида распадается в единицу времени.

Единица измерения активности в Международной системе единиц (СИ)- Беккерель (Бк, Bq) - равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит 1 радиоак. распад

1 Бк = 1 расп/сек. 1 кБк = 103 Бк; 1 МБк = 106 Бк.

Внесистемная (старая) единица измерения активности – Кюри (Ки) - равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 секунду происходит 3,7 1010 распадов,

1 Ки = 3,7 1010 Бк. 1мКи = 37 МБк; 1 мкКи = 37 кБк.

Такой активностью обладает 1 г радия и радиоактивность 1 грамма Rа была принята за единицу измерения Кюри.

Для характеристики загрязненности продуктов питания, воды, строительных материалов, почвы используется:

удельная активность

Am Aуд An

Бк

кг

Бк

объемная активность

об

Kи

м3

поверхностная

Апов

Бк

активность

км

где m и V соответственно масса и объем пробы с активностью Аn, а S

– площадь загрязненной поверхности.
Пример. Аs= 5 Ки/км2 = 5 3,7 1010 Бк/106 м2 = 185 кБк/м2.
Величины удельной активности и объемной	Am	Av
активности зависят от плотности вещества	Am
активности зависят от плотности вещества

Если плотность пробы = 1 кг/л например воды, то значения объем-

ой активности Аv, Бк/л численно совпадают с удельной активностью

Аm, Бк/кг.

•Периоды полураспада Т1/2 разных радионуклидов находятся в широком диапазоне: от долей секунды до многих столетий и даже миллиардов лет.

Периоды полураспада некоторых радионуклидов следующие: полония-214 – 1,64 10 4 с,

йода-131 – 8,05 сут, стронция-90 – 29,12 лет цезия -137 – 30 лет, плутония-239 – 2,44 104 лет, урана-235 – 7,04 108 лет, калия -40 – 1,4 109 лет и др.

Активность вещества зависит не только от массы, но и от периода полураспада и массового числа.

Например, одинаковую активность в 1 Ки имеют: 3 т 238U (Т1/2 = 4,5 млрд. лет),

16 г 239Pu (Т1/2 = 24,4 тыс. лет), 0,1 г 24Na (Т1/2 = 15 час) и т.д.

4вопрос. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ РАДИОАКТИВНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Кчислу радиоактивных процессов относятся α-, β-распад, фотонное излучение ядер, спонтанное деление тяжелых ядер, протонная активность и др.

а). Альфа-распад – представляет собой процесс испускания ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов (заряд + 2, массовое число – 4, ядро атома гелия 42Не). Масса -частицы m = 6,64 10-27 кг и заряд q = 3,204 10-19 Кл.

При -распаде заряд Z распадающегося

ядра уменьшается на две а, массовое число A

– на четыре единицы.

Альфа-распад наблюдается только у тяжелых ядер (А 200, Z 82). Известно более 200 -активных ядер.

Переход образованных в результате -рас-

пада возбужденных ядер в основное состоя- ние сопровождается гамма-излучением.

Схема альфа-распада
Схема альфа-распада		A X A 4 Y 4 He


		Z	Z 2	2

		238 U 234 Th 4 He
	с	92	90	2
	с

Основными источниками -излучения являются
естественные радиоизотопы, испускающие -частицы с
энергией от 2 до 9 МэВ. (1 эВ = 1,602 10 19 Дж;	1
Дж = 1/1,602 10 19 = 6,242 1018 эВ).
Кратные единицы: килоэлектронвольт (1 кэВ = 103 эВ),
мегаэлектронвольт (1МэВ = 106 эВ).

Существуют моноэнергетические излучатели, ядра которых излучают -частицы только строго определен-ной

энергии:

уран 234U (4,5 МэВ), полоний 216Ро (6,78 МэВ) и др.

Ядра многих элементов испускают -частицы

различных энергий. Так, например, для 233U приблизительно 10 % -частиц имеют энергию

4,58 МэВ, 86% – 4,40 МэВ и 4 % – 4,18 МэВ. Переход образованных в результате -распада

возбужденных ядер в основное состояние сопровождается гамма-излучением с энергией

Е 0,5 МэВ.

Природные -излучатели:

уран 238U и 235U, радий 226Ra, торий 232Th, полоний 218Po, рутений 222Ru, свинец 204Pb и др.

б). Бета-излучение - поток -частиц (электронов или позитронов + ), испускаемых ядрами радиоактивных

элементов при бета-распаде.

-распад – самопроизвольное преобразование ядер,

сопровождающееся излучением (поглощением) электрона и антинейтрино или позитрона и нейтрино. 21

Электрон ( –-част.) - масса m = 9,109 10-31 кг и заряд

3. Электронный захват или К- захват

(е- + р n + е).

Энергия -активных ядер изменяется от 18 кэВ (3Н) до

16,6 МэВ (12N).

Скорость -частиц в воздухе составляет 250 000-270 000

км/с.