- MỤC LỤC Đề tài: Phóng xạ và phân rã hạt nhân GVHD: PGS.TS. - Nhưng chỉ gần đây, thì chúng ta mới phát hiện được năng lượng và ứng dụng to lớn của các hiên tượng phân rã của hạt nhân ấy. - Một công dụng quan trọng của năng lượng hạt nhân là tạo ra điện năng. - Có thể nói việc nghiên cứu các hiện tượng phân rã hạt nhân cả lý thuyết lẫn thực nghiệm là không thể thiếu cho thế giới đương đại. - Xây dựng hệ thống kiến thức và bài tập vận dụng, đưa ra các dạng bài tập liên quan đến hiện tượng phân rã phóng xạ của hạt nhân. - Hạt nhân của một số chất là không bền, hay có tính phóng xạ. - Khi điều này xảy ra, hạt nhân được gọi là phân rã và biến đổi thành hạt nhân khác. - là khối lượnG hạt nhân có số khối lượng A điện tích Z. - là khối lượng hạt nhân có số khối lượng A-4 điện tích Z-2.. - Thành thử quá trình phóng xạ vật chất là một quá trình biến đổi hạt nhân.. - Định nghĩa: Hiện tượng phóng xạ là quá trình phân rã hạt nhân một cách tự phát. - Trong quá trình đó, hạt nhân tự động phát ra các những hạt hoặc tia phóng xạ và biến đổi hạt nhân thành nguyên tố khác. - Hạt nhân con cũng có thể là hạt nhân mẹ ở trạng thái năng lượng thấp hơn, (trường hợp phân rã γ),hoặc là hạt nhân mới ( phân rã α và β). - Dù hạt phát ra là hạt gì, các quá trình phân rã của hạt nhân đều tuân theo định luật phân rã phóng xạ. - Nhưng không phải tất cả các hạt nhân dều phân rã cùng một lúc và trong quá trình phóng xạ không phụ thuộc vào môi trường bên ngoài. - Gọi N: số hạt nhân ở thời điểm t. - dN số hạt nhân phân rã trong khoảng từ t→t +dt. - do số hạt nhân bị giảm, hệ số tỉ lệ λ tùy thuộc vào chất phóng xạ và gọi là hằng số phân rã. - Theo định nghĩa, λ là xác suất phân rã của từng hạt nhân trong một đơn vị thời gian do đó:. - Tốc độ phân rã của một mẫu phóng xạ cho trước thường được xác định thong qua chu kỳ bán rã T, đó là khoảng thời gian cần thiết để số hạt nhân mẹ giảm đi một nửa. - hạt nhân và tiếp tục. - Số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t(t+dt. - Người ta định nghĩa độ phóng xạ H của nẩu là một đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của hạt nhân đó, đo bằng số phân rã phóng xạ trong một giây. - Khi hạt nhân phân rã nó biến đổi thành hạt nhân khác. - Như vậy số hạt nhân phóng xạ N giảm. - phân rã của một giây.. - Quy tắc dịch chuyển phân rã hạt nhân.. - Hạt nhân ban đầu là hạt nhâ mẹ. - Hạt nhân tạo thành là hạt nhân con. - Phân rã alpha (α).. - Trong quá trình phân rã alpha, hạt nhân phát ra một hạt alpha. - Lúc đó hạt nhân mẹ P và hạt nhân con D sẽ tương ứng với các nguyên tố hóa học khác nhau. - Ví dụ: Hạt nhân. - được gọi là hạt nhân mẹ và hạt nhân. - được gọi là hạt nhân con. - Trong một số phân rã, hạt nhân con còn được tạo thành nhờ trạng thái kích thích. - Trong hệ quy chiếu hạt nhân mẹ đứng yên. - tương ứng là động năng của hạt alpha và hạt nhân con,. - là khối lượng nghỉ của các hạt nhân mẹ, hạt nhân con và hat alpha. - Do sản phẩm của quá trình phân rã chỉ là hai hạt nên hai dịnh luật bảo toàn trên đây (năng lượng và xung lượng) xác định một cách đơn nhất đặc trung của hạt alpha và của hạt nhân con. - Nếu hạt nhân mẹ có số khối A đứng yên, động năng của hạt alpha và hạt nhân con có giá trị. - Trong hệ quy chiếu gắn liền với hạt nhân mẹ. - Phân rã beta(β) và nơtrino (ν). - phân rã. - Và (phân rã. - Hạt nhân mẹ và hạt nhân con trong hai quá trình trên đều là hạt nhân đồng khối. - (phân rã. - Trong phân rã β-, một nơtron trong hạt nhân mẹ được biến thanh một proton, một electron và phản hạt nơtrino. - Trong phân rã β+, một proton trong hạt nhân mẹ được biến thành một nơtron, một pôzitron và một nơtrino.. - Ta thấy C số proton bằng số nơtron chẳn →hạt nhân bền. - B, N có số proton khác số nơtron, lẻ-lẻ→không bền→có xu hướng trở về hạt nhân bền→phân rã bêta.. - Năng lượng này bằng tổng động năng của electron (hoặc pozitron), phản nơtrino (hoặc nơtrino), và hạt nhân con.. - nên động năng hạt nhân con không đáng kể, nhưng nó có thể tạo ra ở trạng thái kích thích. - Phân rã gamma( γ. - Như nói ở trên, hạt nhân con trong quá trình phân rã alpha hoạc beta đôi khi được tạo ra ở trạng thái kích thích. - Photon được phát ra trong một dịch chuyên hạt nhân được gọi là tia gamma. - Cho nên trong quá trình phân rã gamma, một hạt nhân lúc đầu ở trạng thái kích thích sẽ chuyển về trạng thái năng lượng thấp hơn và phát ra một năng lượng photon dược gọi là tia gamma. - Các tia này phát ra năng lượng gián đoạn, điều đó chứng tỏ hạt nhân có năng lượng gián đoạn. - Do các photon γ không có điện tích và khối lượng nghỉ bằng không nên số diện tích và số nguyên tử của hạt nhân không thay đổi trong quá trình phân rã gamma. - Ở đây Z là kí hiệu hóa học của hạt nhân và dấu. - chỉ trạng thái kích thích của hạt nhân đó. - Ví dụ: phân rã β của. - Phần lớn các hạt nhân chịu phân rã gamma có chu kỳ bán rã rất nhỏ không đo được vào cở. - Dạng 1: Phân rã phóng xạ. - a) Tìm hằng số phân rã của. - b) Hãy xác định số hạt nhân. - nên số hạt nhân. - (Bq) d) Cứ sau mỗi chu kỳ bán rã, thì một nữa hạt nhân bị phân rã. - Khối lượng của chất phóng xạ phân rã là:. - Ban đầu 10% phân rã từ. - Cần nhớ rằng hạt chính là hạt nhân heli).. - Lời giải : Mỗi hạt nhân. - khi phân rã phóng ra hạt α.. - Số hạt nhân. - bị phân rã là:. - (gam) Mỗi hạt nhân. - a) Tính tốc độ phân rã của. - d) Có bao nhiêu radon ở trạng thái cân bằng với hạt nhân mẹ radi của nó? Lời giải: a) Tốc độ phân rã của trong nguồn(tức tốc đọ sản xuất Rn) là:. - Vây hạt khối lượng radon cân bằng với hạt nhân mẹ là m=6,42 mg. - Dạng hai : Phân rã alpha. - Thay số vào ta được : Bài 2: Xem rằng hạt nhân phát a) Phát ra hạt α.. - là độ hụt khối của hạt nhân heli). - Bài 3:Chứng tỏ hạt nhân. - không bền và hạt nhân phân rã α . - Lời giải: Để hạt nhân. - Vậy hạt nhân. - là không bền với phân rã α thì hạt nhân con sẽ là. - Dạng ba: Phân rã bêta.. - có mặt trong bụi phóng xạ của các hạt nhân bền trên bề mặt trái đất. - Phương trình phân rã: Ta có. - Bài 2: Q đối với phân rã pozitron. - phóng xạ phân rã theo sơ đồ sau. - Lời giải: Từ phương trình phân rã:. - là khối lượng của hạt nhân C. - là khối lượng của hạt nhân B.. - Bài 3: Hạt nhân. - Bài 4: Sử dụng quá trình phân rã. - Sau một tời gian t số hạt nhân nguyên tử còn lại là:. - Số hạt nhân nguyên tử Urani còn lại là:. - Phân rã gamma( γ).