Phóng xạ

Kiến thức cần có

– Hiện tượng phóng xạ? Các loại tia phóng xạ, bản chất và tính chất các loại tia phóng xạ?

– Định luật phóng xạ, độ phóng xạ?

– Đồng vị phóng xạ và các ứng dụng?

Nội dung

Hiện tượng phóng xạ

* Số nguyên tử chất phóng xạ còn lại sau thời gian t

            ,

: Hằng số phóng xạ.

Số nguyên tử có trong m (g) lượng chất:

Chú ý:

Nếu  nguyên thì áp dụng công thức: ;

Nếu  là số thập phân thì áp dụng công thức: ;

Khi t thì áp dụng công thức gần đúng:

: Số hạt nhân, khối lượng ban đầu chất phóng xạ

N, m: Số hạt nhân, khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t

T: Chu kỳ bán rã

* Số hạt nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân con được tạo thành và bằng số hạt (a hoặc e^– hoặc e⁺) được tạo thành:

Trong đó: N₀, m₀ là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu

                 T là chu kỳ bán rã

                  là hằng số phóng xạ

                 l và T không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ.

BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1. Chất phóng xạ pôlôni  có chu kì bán rã là 140 ngày đêm. Giả sử ban đầu mẫu chất phóng xạ có 2,1 mg. Sau 280 ngày đêm

a/ Số nguyên tử pôlôni còn lại và số nguyên tử đã bị phân rã là bao nhiêu?

b/ Độ phóng xạ của lượng pôlôni còn lại là bao nhiêu Curie?

BÀI GIẢI

a/ Số nguyên tử pôlôni ban đầu là:  hạt

Số nguyên tử pôlôni còn lại:  hạt

Số nguyên tử đã bị phân rã là:  hạt

b/ Độ phóng xạ ban đầu của pôlôni là:

Độ phóng xạ của lượng pôlôni còn lại là:

Đs: a. N = 1,505.10¹⁸, ΔN = 4,5.10¹⁸ hạt; b. 2,3Ci

Bài 2. Chất phóng xạ  có chu  kì bán rã là 4,5.10⁹ năm, phóng ra tia α và biến đổi thành hạt nhân Thôri. Ban đầu trong mẫu chất có 23,8g urani, hỏi sau thời gian 9.10⁹năm có bao nhiêu gam Thôri được tạo thành.

BÀI GIẢI

Phương trình phóng xạ:

Số nguyên tử Urani đã bị phân rã là:

hạt

Có bao nhiêu hạt bị phân rã thì có bấy nhiêu hạt tạo thành:

Khối lượng Thôri được tạo thành là:

                                                                                                            Đs: m = 17,55g..

Bài 3. Một mảnh gỗ cổ có độ phóng xạ của C14 là 3phân rã/phút. Một lượng gỗ mới tương đương cho thấy tốc độ đếm xung là 14xung/phút. Biết rằng chu kì bán rã của cacbon là 5568 năm, hãy tính tuổi của mảnh gỗ cổ.          

BÀI GIẢI

Ta có:  phân rã/phút

H₀ = 14 xung/phút = 14 phân rã/phút

 năm

                                                                                                            Đs:t = 12374năm.

Bài 4. Chất phóng xạ Na24 phóng ra tia β^– có chu kì bán rã là T = 15h. Tại thời điểm ban đầu t = 0, mẫu Na là nguyên chất. Tại thời điểm t người ta thấy tỷ số khối lượng hạt nhân được tạo thành trong quá trình phóng xạ và khối lượng của Na là 0,75. Tìm tuổi của mẫu Na.         

BÀI GIẢI

Khối lượng hạt nhân được tạo thành là:

Do phóng xạ β^–  nên A= A’: m_tt =

Tại thời điểm t          : tỷ số khối lượng hạt nhân được tạo thành trong quá trình phóng xạ và khối lượng của Na là 0,75:

Đs: 12,11h