Radioaktivní přeměna a zákony radioaktivní přeměny

 

   Otázka: Radioaktivní přeměna a její zákony

   Předmět: Biofyzika

   Přidal(a): BobanCreed

 

 

 

Radioaktivní přeměna

– přirozená x umělá

– pravděpodobnostní charakter

– vzniká vždy ionizující záření (jaderné)

– nabité částice ionizují přímo, neutrální nepřímo

 

– přeměna gama

– vyzáření kvanta elektromagnetického záření

– jádro musí mít nadbytek energie (po emisi jiného záření, interakci s jinou částicí, …)

– vnitřní konverze záření

– foton záření γ vyrazí elektron a sám zaniká

– elektrony mají velkou energii, ionizují = tzv. Augerovy elektrony

– při deionizaci vzniká charakteristické rentgenové záření

 

– přeměna beta

– vyzáření nebo záchyt elektronu nebo pozitronu jádrem

– izobarická transformace

– přeměny neutronů a protonů

– n → p + e+ elektronové antineutrino – Z+1, N-1 = β přeměna

– p → n + e+ + elektronové neutrino – Z-1, N+1 = β+ přeměna

– p + e → n + elektronové neutrino – Z-1, N+1 = záchyt elektronů

– nautrina

– změna hmotnosti jádra je konstantní

– energie emitovaných β částic není konstantní (spojité spektrum)

– k vyrovnání nepoměru se musí vyzářit i (anti)neutrino

 

– pozitron obvykle ihned reaguje s elektronem => anihilace + vznik γ-záření

 

– přeměna alfa

– spontánní emise alfa částice = 42He2+ = jádro helia (2p+2n)

– u jader s A>150

– vysoká hmotnost a rychlost => silný zpětný ráz => jádro samo vyvolává ionizaci

 

– jaderné štěpení

– přeměna těžkých jader ve dvě dceřiné (štěpné produkty) + emise neutronů + E

– spontánní x vyvolané interakcí s neutrony

– různé produkty s určitou pravděpodobností – často opět radionuklidy => rozpadové řady

 

Zákony radioaktivní přeměny

– zákon zachování hmoty

– zákon zachování hmotnosti a energie (protože E=mc2)

– nesouhlasí-li hmotnosti výchozích jader a produktů, muselo dojít k přeměně m a E

 

– zákon zachování elektrického náboje, počtu nukleonů, hybnosti

 

– zákon radioaktivní přeměny

– popisuje dynamiku přeměny

– Rychlost radioaktivní přeměny jednotlivého radionuklidu je úměrná celkovému počtu nepřeměněných jader přítomných v daném okamžiku ve vzorku.

– dN/dt = Nλ

dN = počet rozpadlých jader za dt

λ = přeměnová konstanta

N = N0 = původní počet jader

         – Nt = N0*e-λ t              Nt = počet nerozpadlých jader v čase t

– platí pro velké soubory jader

– nezávislá na druhu rozpadu a rychlosti

– aktivita [Bq = s-1] = celkový počet přeměn za jednu sekundu v jednotkovém objemu

 

– fyzikální poločas přeměny

Tf= čas potřebný k poklesu aktivity na polovinu = přeměna

Tf = ln2/λf

 

– biologický poločas

Tb = doba potřebná k vyloučení poloviny vzorku z organismu = vylučování

Tb = ln2/λb                             

λb = poměrná rychlost vylučování

 

– efektivní poločas

Tef = doba potřebná k poklesu celkové aktivity v organismu na polovinu

– přeměna i vylučování

Tef = 1/Tf+1/Tb               λef = efektivní rozpadová konstanta

 

– radioaktivní rovnováha

– u rozpadových řad

– za jednotku času se přemění stejný počet jader mateřské látky jako produktu

– poločas rozpadu látky je mnohem vyšší






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: