放射性衰变
- 放射性衰变的定义为:
核的自发解体以形成更稳定的核,从而产生α、β或γ粒子
- 放射性衰变是随机过程,这意味着:
- 有一个等概率任何衰变的原子核
- 它无法被知晓下一个衰变的是哪个原子核
- 它无法被知晓一个特定的原子核在什么时候会衰变
- 衰变的速率是不受影响受周围环境影响
- 只能估计比例原子核在一定时间内的衰变
- 放射性衰变的随机性可以通过观察盖革-穆勒(GM)管的计数率来证明
- 当转基因管被放置在放射源附近时,计数是不规则的,无法预测
- 每一次计数代表一个不稳定核的衰变
- 这些基因改造试管计数率的波动为放射性衰变的随机性提供证据
放射性气体样品计数率随时间的变化。波动显示了放射性衰变的随机性
活度&衰减常数
- 由于放射性衰变是自发和随机的,因此考虑预计在单位时间内衰变的核的平均数量是有用的
- 这就是所谓的平均衰减率
- 因此,每一种放射性元素都可以被分配一个衰减常数
- 衰减常数λ定义为:
单个原子核在单位时间内衰变的概率
- 当样品具有高放射性时,这意味着单位时间内的衰变数量非常高
- 这表明它有很高的活动
- 活度,或单位时间内的衰变数,可通过以下方式计算:
- 地点:
- 一个=样品活度(Bq)
- ΔN=衰变核的数目
- Δt=时间间隔(秒)
- λ =衰变常数(s-1)
- N=样品中剩余的核数
- 样品的活度用单位来测量贝克勒尔(Bq)
- 1bq的活度等于每秒一次衰变,或1秒-1
- 这个方程表明:
- 衰减常数越大更大的活动样本的
- 活动取决于的数量未分解核剩余在样本中
- 负号表示剩余原子核的数量减少随着时间的推移
工作的例子
镭是由居里夫人和皮埃尔·居里夫妇首先发现的放射性元素。他们用镭226发出的辐射来定义一个叫做居里(Ci)的单位,他们把它定义为1克镭的活度。在1g的镭样品中,发现2.22 × 1012原子在一分钟内衰变。一个nother sample containing 3.2 × 1022镭226原子的活度为12 Ci。
a)确定1居里的值
b)测定镭-226的衰变常数
一个部分)
第一步:写下已知的数量
-
- 衰变原子数,ΔN= 2.22 × 1012
- 时间,Δt= 1分钟= 60秒
第二步:写下活动方程
步骤3:计算1ci的值
b部分)
第一步:写下已知的数量
-
- 原子数,N= 3.2 × 1022
- 活动,一个= 12 Ci = 12 × (3.7 × 1010) = 4.44 × 1011Bq
第二步:写下活动方程
一个=λN
步骤3:计算镭的衰变常数
-
- 因此,镭226的衰变常数为1.4 × 10-11年年代1