Kirish bob. Radioaktiv izotoplar va birikmalar

1.2. Radioaktiv parchalanish, radioaktiv emissiya va radioaktiv yemirilish turlari.
Endi ma’lumki, radioaktivlik atom yadrosining xususiyati, aniqrog’i uning holati. Atom yadrosining holatini o’zgartirmasdan radioaktiv jarayonining borishiga ta’sir qilish mumkin emas.
Radioaktivlik – bir yoki bir nechta zarrachalar chiqishi bilan yadrolarning o’z-o’zidan parchalanishi. Bunday yadrolar va ularga mos keladigan nuklidlar radioaktiv deb ataladi (barqaror yadrolardan farqli o’laroq). Radioaktiv yadro asosiy yadro, parchalanish natijasida hosil bo’lgan yadro qiz yadro deyiladi. Radioaktiv parchalanishning zaruriy sharti shundan iboratki, dastlabki yadro massasi parchalanish yadrosi massalari yig’indisidan oshib ketishi kerak. Shuning uchun har bir radioaktiv parchalanish energiya chiqishi bilan sodir bo'ladi .
Radioaktivlik tabiiy va sun'iyga bo'linadi. Birinchisi tabiatda mavjud bo'lgan radioaktiv yadrolarga, ikkinchisi laboratoriyada yadro reaktsiyalari natijasida olingan yadrolarga tegishli. Asosan, ular bir-biridan farq qilmaydi.
Radioaktivlikning asosiy turlariga -, - va -emirilishlar kiradi. Ularni batafsil tavsiflashdan oldin, radioaktivlikning barcha turlari uchun umumiy bo'lgan vaqt bo'yicha ushbu jarayonlarning borishi qonunini ko'rib chiqaylik.
Bir xil yadrolar turli vaqtlarda parchalanadi, ularni oldindan aytib bo'lmaydi. Shuning uchun biz dt qisqa vaqt oralig'ida parchalanadigan yadrolar soni hozirgi vaqtda mavjud bo'lgan N yadrolar soniga ham, dt ga ham proportsional deb taxmin qilishimiz mumkin :

(1.1)

(1.1) tenglamaning integrasiyasi quyidagilarni beradi:

(1.2)

(1.2) munosabat radioaktiv yemirilishning asosiy qonuni deyiladi. Ko'rinib turibdiki, hali parchalanmagan N yadrolar soni vaqt o'tishi bilan eksponent ravishda kamayadi.
Radioaktiv parchalanish intensivligi vaqt birligida parchalanadigan yadrolar soni bilan tavsiflanadi. Bu faoliyat A deb ataladi . Shunday qilib, faoliyat:
(1.3)
(1.4)
U bekkerelda o’lchanadi, 1(Bq) = 1yemirilish/s
Radioaktiv preparatning massa birligiga to'g'ri keladigan faollik o'ziga xos faollik deb ataladi.
(1.2) formulaga qaytaylik. Doimiy va faollik A bilan bir qatorda, radioaktiv parchalanish jarayoni yana ikkita kattalik bilan tavsiflanadi: yarim parchalanish davri T _1/2 va yadroning o'rtacha umri t .
Yarim yemirilish davri T _1/2 - bu radioaktiv yadrolarning dastlabki soni o'rtacha ikkiga qisqaradigan vaqt:

,

(1.5)

qayerda

	.	(1.6)

O'rtacha ishlash muddati t quyidagicha aniqlanadi. Vaqt oralig'ida ( t , t + dt ) parchalanishni boshdan kechirgan dN ( t ) yadrolar soni (3.4) ifodaning o'ng tomoni bilan aniqlanadi: dN ( t ) = lNdt . Bu yadrolarning har birining umri t ga teng . Bu shuni anglatadiki, barcha N ₀ dastavval mavjud bo'lgan yadrolarning yashash vaqtlari yig'indisi 0 dan ∞ gacha bo'lgan vaqt oralig'ida tdN ( t ) ifodasini integrallash orqali aniqlanadi. Barcha N ₀ yadrolarning yashash vaqtlari yig'indisini N ₀ ga bo’lish biz ko'rib chiqilayotgan yadroning o'rtacha umrini t topamiz:

(1.7)
Bu erda N ( t ) o'rniga (1.2) ifodani qo'yish va qismlar bo'yicha integratsiyani bajarish qoladi, shundan so'ng biz quyidagilarni olamiz: