Universalclimate.com

Hur man beräknar radioaktivitet

I vissa material, kärnan i en atom är instabil och avger partiklar spontant utan någon yttre stimulans. Denna process kallas radioaktivitet eller radioaktivt sönderfall.

Element med atomnummer 83 har mer än 82 protoner, och så är radioaktiva. Isotoper, som ingår där kärnorna har olika antal neutroner, kan också vara instabila. Kärnor av instabila ämnen avger alfa-, beta- eller gammastrålar partiklar. En alfabetisk partikel är en helium kärna, och en beta partikel är en elektron och en positron, som har samma vikt som en elektron men har en positiv laddning. En gamma partikel är en high-energy foton.

För att beräkna radioaktivitet, är det nödvändigt att veta den tid det tar för kärnan att sönderfalla.

Instruktioner

• Komma till uttryck för half-life t(half) av ett radioaktivt urval. Det är den tid det tar för hälften av mängden kärnor i ett prov att sönderfalla. Halveringstiden är relaterad till den förfalla konstant lambda, som har ett värde beroende på det provmaterial. Formeln är t(half) = ln 2 / lambda = 0.693 / lambda.

• Studera ekvationen för den totala decay rate eller aktiviteten hos ett radioaktivt prov. Det är R = dN / dt = lambda N = N(0) e(-lambda*t). N är antalet kärnor och N(0) är den ursprungliga eller första provet innan förfalla vid tiden t = 0. Måttenhet för verksamheten är Bq eller becquerel, vilket är ett sönderfall per sekund. En annan enhet är curie, vilket motsvarar 3,7 x 10 exp (10) Bq.

• Öva beräkning av radioaktivt sönderfall. Radium-226 har en halveringstid på 1 600 år. Beräkna aktiviteten av ett ett gram prov, där N = 2,66 x 10 exp(21). För att göra detta, först hitta lambda. Samtidigt, konvertera halveringstiden från år till sekunder. Sedan lambda = 0.693 / t(half) = 0.693 / (1600 3.156 x 10 exp(7) s/år) = 1,37 x 10 exp(-11) / s. Förfall är därför dN/dt = lambdaN = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp(21) = 3.7 x 10 exp(10) sönderfall / s = 3.7 x 10 exp(10) Bq. Obs detta är en curie. Notera också det förfallet / s skrivs som 1 / s.

Tips & varningar

  • Radioaktiva grundämnen kallas också radioaktiva isotoper, radioisotoper eller radionuklider.