Władysław Walkowiak Chemia Ogólna WPC1002w
1. Samorzutne przemiany jądrowe
Jądra nuklidów promieniotwórczych ulegają samorzutnemu rozpadowi, połączonemu z emisją różnego rodzaju promieniowania.
Jądra nie mogą zawierać tak za dużo jak i za mało neutronów w stosunku do protonów.
Zależność liczby neutronów od liczby protonów w trwałych jądrach atomowych
Liczba neutronów / liczba protonów < 1,6. Dla jąder o Z < 20 Z » N
Nadmiar neutronów jak i ich niedomiar powoduje , że jądro jest nietrwałe (promieniotwórcze)
a) Zmniejszenie nadmiaru neutronów:
lub ściślej:
gdzie: n - neutron (10n),
p - proton (11p),
b- - cząstka beta minus, negaton (),
`n - antyneutrino (znikoma masa, bez ładunku)
Na przykład:
146C = 147N +
b) Zmniejszenie nadmiaru protonów:
p ® n + b+ + n
gdzie: n - neutrino,
b+ - cząsteczka beta plus, pozyton () .
c) przemiana typu alfa:
Jądra o dużych liczbach masowych są nietrwałe bez względu na stosunek liczby neutronów do liczby protonów.
Nie jest znane żadne trwałe jądro o A > 209.
Ciężkie jądra dążące do przemiany w trwałe jądra o mniejszej masie emitują cząstki a, tj. jądra 42He.
W tego typu przemianach:
A2 = A1 - 4 Z2 = Z1 - 2
d) Promieniowanie typu gamma:
Powstające w wyniku przemian promieniotwórczych jądra mogą być obdarzone nadmiarem energii, którego pozbywają się emitując promieniowanie elektromagnetyczne zwane promieniowaniem gamma:
DE = E2 - E1 = hn
gdzie: n - częstotliwość
2. Szybkość rozpadu promieniotwórczego
Rozpad nietrwałych jąder zachodzi wg reakcji pierwszorzędowej:
gdzie:
N - liczba jąder izotopu promieniotwórczego
l - stała rozpadu
t - czas
Po scałkowaniu:
N = No × e-lt
No - początkowa liczba jąder
T1/2 - okres półtrwania izotopu promieniotwórczego
Przykłady okresów półtrwania:
U-238 4,5×109 lat
K-40 1,5×109 lat
C-14 5730 lat
Rn-222 3,9 dnia
najcięższe izotopy sztucznych
aktywność substancji
promieniotwórczej
pierwiastków promieniotwórczych << 1s
Jednostki:
1 Bq = 1 s-1
1 Ci = 3,7×1010 Bq
Jednostki pochodne:
1 mCi = 1×10-3 Ci 1 kBq = 1×103 Bq
1 mCi = 1×10-6 Ci 1 MBq = 1...
zsniewiadow