Период полураспада

1. Период полураспада

Резерфорд, исследуя со своими сотрудниками преобразования
радиоактивных веществ, пришел к выводу, что их активность со
временем уменьшается. Было установлено:
1) Активность пропорциональна массе радиоактивного
вещества.
2) Для одного и того же радиоактивного вещества наблюдается
снижение активности в 2 раза через строго определенный
промежуток времени, причем это время не зависит от состояния
вещества, давления, температуры и любых других его
параметров.
Для характеристики скорости снижения активности
радиоактивного вещества было введено понятие периода
полураспада - Т.
Т-время, на протяжении которого распадается половина из
имеющегося количества радиоактивных атомов.
3) Скорость снижения активности у разных радиоактивных
веществ разная.

2. Опыты Резерфорда:

Исследование тория в закрытой
ампуле:
Активность тория не изменяется ( число
частиц, вылетевших в единицу времени
постоянно)
Исследование тория в открытой
ампуле:
Активность тория уменьшается

3. Вывод из опытов Резерфорда:

Вместе с α – частицами торий испускает
радиоактивный газ радон-86
Атомы радиоактивного вещества
подвержены спонтанным изменениям, в
результате чего может образоваться новый
химический элемент
Аналогичные результаты были
получены при исследовании урана,
радия, актиния.

4. Выводы по радиоактивности:

Атомы радиоактивного вещества могут
самопроизвольно видоизменяться
Эти видоизменения сопровождаются
выбрасыванием с огромной скоростью α –
частицы, электрона или γ- кванта
При этих превращениях образуется вещество
совершенно нового вида, отличающееся по
физическим и химическим свойствам от
первоначального (новый Х. Э.). Оно также
радиоактивно.
Претерпевают изменения ядра атомов т.к.
α – частицы нет в электронной оболочке

5. Радиоактивность -

Радиоактивность Это самопроизвольное
превращение одних атомных ядер
в другие, сопровождаемое
испусканием различных частиц
Радиоактивным распадом

6. Закон радиоактивного распада:

Каждый радиоактивный элемент
имеет свой период полураспадаэто время, в течении которого
активность элемента уменьшается в
2 раза
Уран – 4,5 млрд. лет
Радий – 1600 лет
Радон – 1 мин.

7.

Изотоп Период полураспада
3Н
12,46 лет
14C
5,73 • 10s лет
24Na 15,05 ч
32P
14,3 дня
35S
89,0 дней
36Cl
3,08-1 05 лет
42K
12,46 ч
45Ca 165 дней
54Mn 310 дней
55Fe
2,94 года
59Fe
44,3 дня
58Co 71,3 дня
60Co 5,24 лет
63Ni
125 лет
Изотоп Период полураспада
65Zn 246,4 дня
76As 26,8 ч
75Se 119,9 дня
82Br
35,55 ч
89Sr
50,5 дня
99Mo 67 ч
111Ag 7,5 дня
109Cd 1,3 года
113Sn 119 дней
124Sb 60,9 дня
131J
8,05 дня
133Ba 10,7 лет
203Hg 45,4 дня
210Bi 5,00 дней

8. Формула закона:

N – начальное число атомов радиоактивного
0
элемента
N – число не распавшихся атомов
t - время протекания реакции
T - период полураспада

9. Вывод закона радиоактивного распада

Выведем закон радиоактивного распада.
Обозначим N-число ядер в момент времени t.
t=0
N=N0
t=T
N=N0 /2
t=2T
N=N0/2·2=N0/4=N0/22
t=3T
N=N0/23
t=n·T
N=N0/2n
Так как n=t/T, то N=N0·2-t/T.
Это и есть закон радиоактивного распада.
За время t распадается число ядер, равное
ΔN=N0-N=N0(1-2-t/T)

10. График радиоактивного распада:

активность атомов
N
8000
4000
-
|-
|
|
|
T
t, сутки
Среднее время жизни
атома – это среднее
арифметическое
время жизни большого
числа атомов данного
химического элемента
Скорость распада с
течением времени не
изменяется ( за любой
интервал времени
распадается одна и та
же доля атомов )

11. Применение радиоактивности

Определение возраста археологических
и геологических находок.
Для чего радиоактивность применяют в
медицине?
Для чего радиоактивность применяют в
технике?
Применение радиоактивных изотопов в
сельском хозяйстве.

12.

Задача №1

13. Решение задачи №1

14. Решение задачи №2

F ma

15. Решение задачи №3

16.

Задача №5
Имелось некоторое количество радиоактивного изотопа серебра. Масса
серебра уменьшилась в 8 раз за 810 суток. Определить период
полураспада. Решение задачи №5
Задача №6
Сколько по массе радиоактивного вещества останется по истечении
3-х суток, если вначале его было 100г? Период полураспада вещества
равен 2 суткам.

17. Решение задачи №4

18. Решение задачи №5

19. Решение задачи №6

20. Домашнее задание

1. Сообщение по выбранной теме
Определение возраста археологических и
геологических находок.
Для чего радиоактивность применяют в
медицине?
Для чего радиоактивность применяют в
технике?
Применение радиоактивных изотопов в
сельском хозяйстве.
2. Выполнить экспериментальную работу

21. Экспериментальная работа «Проверка закона радиоактивного распада»

Цель работы: проверить справедливость основного закона радиоактивного
распада
Оборудование: 50-60 штук монет или пуговиц одного размера, картонка, мягкая
горизонтальная поверхность (ткань).
Порядок выполнения работы:
Расположим все монеты на картоне орлом вверх на высоте 15-20 сантиметров над
горизонтальной поверхностью.
Подкинем монеты на высоту 5-7 сантиметров и резко уберем картон. Монеты,
которые при падении на горизонтальную поверхность перевернулись, необходимо
убрать.
Повторим данные бросания 5-6 раз, каждый раз убирая перевернутые монеты.
Начертим график зависимости числа монет (ось ординат) от числа бросков (ось
абсцисс).
Приняв число монет за число не распавшихся атомов, а число бросков за время
радиоактивного распада, проверим выполнение основного закона радиоактивного
распада.
Сделаем вывод о справедливости основного закона радиоактивного распада для
большого числа монет.