phóng xạ 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (464.29 KB, 20 trang )
TRƯỜNG THPT QUANG TRUNG – ĐÀ NẴNG
Tổ Vật lí
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Trình bày khái niệm lực hạt nhân và năng
lượng liên kết hạt nhân?
Câu 2: Hoàn chỉnh các phản ứng hạt nhân sau:
6
3
Li + ?→ Be + n
10
5
7
4
B + ?→ Li + He
35
17
7
3
4
2
Cl + ?→ S + He
32
16
4
2
Câu 3: Nêu phản ứng hạt nhân và các định luật bảo
toàn của một phản ứng?
H. Béc-cơ-ren
Nhà vật lí người Pháp (1852 – 1908)
I. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ
Phóng xạ là quá trình phân huỷ tự phát của một
hạt nhân không bền vững. Quá trình phân huỷ này
kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự
phát ra các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phân huỷ
gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau
phân huỷ gọi là hạt nhân con.
2. Các dạng phóng xạ
a. Phóng xạ α
α
- Hạt nhân mẹ X phân rã thành hạt
nhân con Y và phát ra phóng xạ α
theo phản ứng: A X → A− 4 Y + 4He
z −2
z
Hay viết gọn hơn: A
z
α
2
X
→
+
A− 4
z −2
Y
- Tia α là dòng các hạt nhân
chuyển động với tốc độ cỡ 20000km/s,
quãng đường đi được trong không khí
chừng vài cm và trong vật rắn chừng
vài μm (khả năng đâm xuyên yếu). Bị
lệch về phía bản cực âm trong điện
trường mạnh.
4
2
He
Cho biết Tia α
có bản chất là gì
và đặc điểm của
nó?
b. Phóng xạ β- Tia β- là dòng các hạt electron
- Dạng tổng quát của quá trình
−
β
A
A
phóng xạ β :
z
( e)
X → z +1Y
c. Phóng xạ β+
Tia β+ là dòng các hạt pôzitron
* Đặc điểm của phóng xạ β:
β+ α
0
−1
β-
+
( e)
0
1
- Tốc độ của các tia β gần bằng tốc độ của ánh sáng
- Có khả năng xuyên qua vài m trong không khí và vài
mm trong kim loại
- Trong các phóng xạ β có xuất hiện các hạt và phản hạt
0
nơtrino, có khối lượng rất nhỏ, không điện tích 0 υ
β+ α
d. Phóng xạ γ
- Là phóng xạ đi kèm với phóng xạ βvà β+
- Là bức xạ điện từ có bước sóng rất
ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng
lượng cao
- Có khả năng đâm xuyên mạnh, đi
được vài mét trong bêtông và vài cm
trong chì
γ
β-
+
II. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ
1.Đặc tính của quá trình phóng xạ
- Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt
nhân
-
Có tính tự phát và không điều khiển
được và không chịu sự tác động của các
yếu tố bên ngoài
- Là một quá trình ngẫu nhiên
Đọc SGK
và cho biết các
đặc tính của sự
phóng xạ?
2. Định luật phóng xạ:
- Gọi N là số hạt nhân tại thời điểm
t. Tại thời điểm t + dt số hạt nhân
còn lại là N+dN với dN <0
- Số hạt nhân phân huỷ trong
khoảng thời gian dt là -dN tỉ lệ với
dt và cũng tỉ lệ với số hạt nhân
trong mẫu phóng xạ: -dN/N = λdt
(1)
- Với λ là hằng số phóng xạ
- Gọi N0 là số hạt nhân của mẫu tồn
tại lúc t = 0
Số hạt nhân
Sốphân
hạt nhân
phânthời
rã trong
huỷ
-dN
tỉ
lệ
với
gian dt là bao
đại
lượng nào?
nhiêu?
Muốn tìm số hạt
nhân tồn tại lúc t >0
ta phải làm gì?
2. Định luật phóng xạ:
- Muốn tìm số hạt nhân tồn tại
lúc t >0 ta phải lấy tích phân hai
vế phương trình (1)
ln N
N
N0
= −λt0t
→ ln N − ln N 0 = −λt
→ ln
N
N0
= −λt → N = N 0 e
− λt
2. Định luật phóng xạ:
-Xét một mẫu phóng xạ ban đầu :
+ N0 là số hạt nhân ban đầu
+ N là số hạt nhân còn lại sau thời gian t
N = N0e
− λt
+ Trong đó λ là hằng số dương gọi là hằng số phân rã,
đặc trưng cho chất phóng xạ đang xét
N
N0
N0/2
N0/4
N0/8
0
T
2T
3T
N0/16
4T
ĐỒ THỊ ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ
t
- Chứng minh công thức
tính chu kì bán rã?
- Là thời gian qua đó số lượng các
Sau 1 chu kì bán rã T:
hạt nhân còn lại 50% (nghĩa là
N0
1
− λT
− λT
phân rã 50%)
ln 2 0,693 N = = N 0 e → e =
3. Chu kì bán rã:
T=
λ
* Chú ý: sau khoảng thời
gian t = xT thì số hạt
nhân phóng xạ còn lại :
N0
N= x
2
=
2
λ
2
ln 2
→ λT = ln 2 → T =
λ
- Chứng minh sau khoảng
thời gian t = xT thì số hạt
N0
nhân phóng xạ còn lại N = x
Tương tự ta có độ phóng xạ của hạt nhân:
H = H0e
− λt
2
Với H0 = λN0
- Đơn vị của độ phóng xạ là Beccơren (Bq), ngoài ra còn có
đơn vị Curi (Ci): 1Ci = 3,7 .1010 Bq
III. ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ NHÂN TẠO
1. Phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu:
-Nguyên tố phóng xạ nhân tạo đầu tiên là 30 P
15
- người ta đã tạo ra hạt nhân phóng xạ của nguyên tố X bình
thường theo sơ đồ sau: A
1
A +1
Z
- Các hạt nhân phóng xạ
đánh dấu
X +0 n →Z
A+1
Z
X
X được gọi là các nguyên tử
2. Đồng vị 14C, đồng hồ của Trái Đất:
-14C là đồng vị phóng xạ , chu kì bán rã 5730 năm được tạo ra
1
từ phản ứng:
n + 14 N →14 C + 1 p
0
7
6
1
- Trong khí quyển C14 chiếm 10-6 %
- Các loài thực vật hấp thụ CO2 trong không khí khi chết đi vì
C14 phóng xạ nên số lượng C14 trong thực vật đó giảm dần
hay tỉ lệ C14/C12 trong thực vật đang xét giảm dần so với tỉ lệ
đó trong không khí. So sánh 2 tỉ lệ đó cho phép ta xác định
được thời gian từ lúc thực vật đó chết cho đến nay.
Củng cố
Câu 1: Câu nào sau đây sai khi nói về tia phóng xạ α:
A. Có tính đâm xuyên yếu
B. Có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng
C. Là chùm hạt nhân của nguyên tử Hêli
D. Có khả năng ion hoá chất khí
Củng cố
Câu 2: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về tia γ:
A.Có khả năng đâm xuyên mạnh
B. Là bức xạ điện từ
C. Có bước sóng xấp xỉ bước sóng tia X
D. Không bị lệch trong điện trường và từ trường
Củng cố
Câu 3: Quá trình phóng xạ nào sau đây không làm
thay đổi cấu tạo hạt nhân?
A.Phóng xạ α
B. Phóng xạ β+
C. Phóng xạ γ
D. Phóng xạ β-
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Câu 1: Hiện tượng phóng xạ là gì? Có mấy dạng
phóng xạ?
Câu 2: Trình bày đặc điểm của các tia phóng xạ?
Câu 3: Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật
phóng xạ? Công thức tính chu kì bán rã?
* Xem trước bài phản ứng phân hạch
TẠM
BIỆT
CÁC
EM
