In bepaalde materialen, de kern van een atoom is onstabiel en deeltjes spontaan zonder enige externe prikkel zal uitzenden. Dit proces heet radioactiviteit of radioactief verval.
Elementen met een atoomnummer 83 meer dan 82 protonen hebben, en dus zijn radioactieve. Isotopen, die elementen waar de kernen een verschillend aantal neutronen zijn, kunnen ook worden unstable. De kernen van unstable elementen uitstoten alpha-, bèta- of gammastralen deeltjes. Een alpha-deeltje is een heliumkern en een beta-deeltje is een elektron of een positron, die heeft dezelfde massa als een elektron, maar heeft een positieve lading. Een gamma-deeltje is een hoog-energetische foton.
Voor het berekenen van radioactiviteit, is het noodzakelijk om te weten van de tijd die nodig is voor de kern verval.
Wat die u nodig hebt
- Radioactief verval probleem
- Rekenmachine
- Inleidende natuurkunde leerboek
Vind de expressie voor de half-life t(half) van een radioactief monster. Het is de tijd die nodig is voor de helft van het bedrag van de kernen in een monster verval. De halfwaardetijd is gerelateerd aan de constante lambda van verval, die een waarde afhankelijk van het monstermateriaal heeft. De formule is t(half) = ln 2 / lambda = 0.693 / lambda.
De vergelijking voor het totale verval tarief of de activiteit van een radioactief monster studie. Het is R = dN / dt = lambda N = N(0) e(-lambda*t). N is het aantal kernen, en N(0) is de oorspronkelijke of initiële hoeveelheid van het monster vóór het verval op tijdstip t = 0. De maateenheid voor de activiteit is Bq of becquerel, oftewel een verval per seconde. Een andere eenheid is de curie, die gelijk aan 3,7 x 10 is exp (10) Bq.
Praktijk de radioactief verval te berekenen. Radium-226 heeft een halfwaardetijd van 1600 jaar. Berekenen van de activiteit van een een gram monster, waar N = 2,66 x 10 exp(21). Om dit te doen, moet u eerst lambda vinden. Gelijktijdig, omzetten in de halfwaardetijd vanaf jaar seconden. Dan lambda = 0.693 / t(half) = 0.693 / (1600 3.156 x 10 exp(7) s/yr) = 1.37 x 10 exp(-11) / s. Het tarief van verval is daarom dN/dt = lambdaN = 1.37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp(21) = 3,7 x 10 exp(10) vervalt / s = 3,7 x 10 exp(10) Bq. Opmerking Dit is een curie. Merk ook op dat verval / s is geschreven als 1 / s.
- Radioactieve elementen worden ook radioactieve isotopen, radio-isotopen of radionucliden genoemd.