Hvordan beregne Radioaktivitet
I visse materialer, kjernen av et atom er ustabil og vil avgi partikler spontant uten ytre stimuli. Denne prosessen kalles radioaktivitet eller radioaktiv nedbrytning.
Elementer med atomnummer 83 har mer enn 82 protoner, og så er radioaktive. Isotoper, som er elementer, hvor kjernene har forskjellige antall nøytroner, kan også være ustabil. Kjernen av ustabile elementer avgir alfa, beta eller gamma partikler. En alfapartikkel er en helium kjernen, og en betapartikkel er et elektron eller et positron, som har den samme masse som et elektron, men har en positiv ladning. En gamma partikkel er en høy-energi fotonet.
For å beregne radioaktivitet, er det nødvendig å kjenne tiden det tar for kjernen til forfall.
Bruksanvisning
1 Finne uttrykket for halveringstiden t (halvparten) av en radioaktiv prøve. Det er den tid det tar før halvparten av mengden av kjerner i en prøve som forråtnelse. Halveringstiden er relatert til desintegrasjonskonstanten lambda, som har en verdi avhengig av prøvens materiale. Formelen er t (halv) = ln 2 / lambda = 0,693 / lambda.
2 Studere ligningen for den totale reduksjonshastigheten eller aktivitet av en radioaktiv prøve. Det er R = dN / dt = lambda
N = N (0) e (-lambda * t). N er antall kjerner, og N (0) er den originale eller opprinnelige mengde av prøven før nedbrytning ved tiden t = 0. Den måleenhet for aktiviteten Bq eller Becquerel, som er en forråtnelse per sekund. En annen enhet er det curie, som er lik 3,7 x 10 exp (10) Bq.
3 Øv beregning av radioaktiv nedbrytning. Radium-226 har en halveringstid på 1600 år. Beregn aktiviteten av et ett grams prøve, der N = 2,66 x 10 exp (21). For å gjøre dette, må du først finne lambda. Samtidig konvertere halveringstid fra år til sekunder. Deretter lambda = 0,693 / t (halv) = 0,693 / (1600 3,156 x 10 exp (7) s / år) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Reduksjonshastigheten er derfor dN / dt = lambda N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) avtar / s = 3,7 x 10 exp (10) Bq. Merk dette er en curie. Merk også at forfallet / s er skrevet som 1 / s.
Hint
- Radioaktive grunnstoffer er også referert til som radioaktive isotoper, radioisotoper eller radionuklider.