Радиоактивті ыдырау заңы
Атом ядроларының өздігінен өзгеруі радиоактивті ыдырау заңы бойынша жүреді,
бұл кезде уақыт бірлігі ішіндегі ыдыраудың (ыдырау жылдамдығы)
ядродағы саны осы
мезеттегі ыдырамаған ядроның мөлшеріне пропорционал болады, яғни
N
dt
dN
, (14.2)
мұндағы
- ыдырау жылдамдығын сипаттайтын ыдырау тұрақтысы. Әрбір ыдыраудың
түрі қатаң түрде
тұрақтысын анықтайды. (14.2) өрнектегі “минус” таңбасы радиоактивті
ядроның жалпы саны радиоактивті ыдырау процесінде кемитіндігін көрсетеді. (13.2)
теңдеудегі айнымалы шамаларды
бөліп және оны интегралдасақ, онда
t
N
N
dt
N
dN
dt
N
dN
0
0
,
,
t
N
N
n
0
,
осыдан мынаны аламыз:
t
N
N
0
, (14.3)
мұндағы
0
N
- ыдырамаған ядролардың бастапқы саны (
0
t
кезіндегі),
N
-
t
уақыты кезіндегі ашылған ядро саны,
- радиоактивті ыдырау тұрақтысы,
- натурал
логарифмдердің негізі. (14.2) теңдеу радиоактивті ыдырау заңының өрнегі анықтайды.
Әдетте практикада
орнына жарты ыдырау периоды Т ұғымын пайдаланады. Т – бар
ядроның жартысы ыдырауға кеткен уақыт аралығы. Шындығында,
T
t
болғанда, онда
T
N
N
N
0
1
2
,
осыдан
2
n
T
. (14.4)
Радиоактивті ыдырау заңын және де мынадай түрде жазуға болады
T
t
t
T
n
t
N
e
N
e
N
N
2
1
0
2
0
0
. (14.5)
Өрнектің мұндай түріндегі жазылуы әлі де ыдырамаған радиоактивті заттың мөлшерін тез
бағалау үшін ыңғайлы.
Радиоактивті ыдырау процесінің интенсивтілігін сипаттауды
радиоактивті ыдыраудың
орташа өмір сүру уақыты
арқылы да жүргізуге болады. Орташа өмір сүру уақыты
-
ыдырамаған ядролар саны
е
рет кемігендегі уақыт аралығы (
е
– натурал логарифмнің негізі).
1
(14.6)
болатындығын көрсетуге болады.
СИ жүйесіндегі активтіліктің өлшеміне – беккерель (Бк) алынады. 1 Бк – 1 с уақыт ішінде
1 акт ыдырау болған кездегі нуклидтің активтілігі.
Нуклид деген
Z
протондар және
N
нейтрондар сандарымен анықталатын атом ядросының жалпы аты. Активтіліктің жүйе
сыртындағы өлшеміне кюри (
Ки
) алынады.
10
10
7
,
3
1
Ku
Бк
Радиоактивті изотопты құрайтын
N
атомдар саны
M
mNa
n
, (14.7)
мұндағы
m
- изотоп массасы, М - молярлы масса,
a
N
- Авогадро саны.
Барлық радиоактивті
өзгеру кезінде энергияның, импульстың, импульс моментінің,
зарядтың сақталу заңдары орындалады.
Достарыңызбен бөлісу: