Закон радиоактивного распада

Тема. Закон

радиоактивного распада.

Период полураспада

Радиация – это поток частиц (электронов, протонов, электромагнитных квантов), способных ионизировать среду, то есть превращать нейтральные атомы и молекулы среды в частицы, имеющие положительный или отрицательный заряд (ионы).

РадиАция  (от лат.  radiātiō  «сияние», «излучение») - ионизирующее излучение  — потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.

α-, β-, и γ-частицы , проходя через вещество, ионизируют его, выбивая электроны из молекул и атомов. Ионизация живой ткани нарушает жизнедеятельность клеток, из которых эта ткань состоит, что отрицательно сказывается на здоровье всего организма.

В чем заключается опасность радиации

Частица ионизирующего излучения, попадая в клетку, с наибольшей вероятностью взаимодействует именно с молекулой воды (H 2 o), передавая ей свою энергию. Тут-то и происходит ионизация молекулы. Ионизированная молекула (H 2 O + ) и вырванный из нее электрон (e - ) взаимодействуют с другими молекулами, при этом образуются так называемые свободные радикалы. Радикалы также, в свою очередь, вступают в химические реакции.

Период полураспада

ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА - это промежуток времени, в течение которого исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое

Т – период полураспада единица измерения секунда [c]

ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА

Вариант 9 21

Период полураспада ядер франция 221 87 Fr составляет 4,8 мин. Это означает, что

1) за 4,8 мин атомный номер каждого атома франция уменьшится вдвое       2) каждые 4,8 мин распадается одно ядро франция      3) все изначально имевшиеся ядра франция распадутся за 9,6 мин      4) половина изначально имевшихся ядер франция распадается за 4,8 мин

На рисунке показан график изменения массы находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени.

Период полураспада этого изотопа равен

• 1 мес.
• 2 мес.
• 4 мес.
• 8 мес.

18 Вариант 35. Дан график изменения числа ядер находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени. Период полураспада этого изотопа -

• 1 месяц
• 2 месяца
• 4 месяца
• 8 месяцев

Вариант 5 Вариант 7. Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер полония от времени. Каков период полураспада этого изотопа?

• 8мкс
• 2мкс
• 6мкс
• 4мкс

Вариант 6.

Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер эрбия от времени. Каков период полураспада этого изотопа?

• 25 часов
• 50 часов
• 100 часов
• 200 часов

В образце имеется 2 ⋅ 10 10 ядер

радиоактивного изотопа цезия , имеющего

период полураспада 26 лет. Через сколько лет

останутся нераспавшимися 0,25 ⋅ 10 10 ядер

данного изотопа?

• 26 лет
• 52 года
• 78 лет
• 104 года

Какая доля от большого количества радиоактивных ядер остается нераспавшейся через интервал времени, равный двум периодам полураспада?

• 25%
• 50%
• 75%
• 0

№ 19 На рисунке изображены схемы четырёх атомов, соответствующие модели

атома Резерфорда. Чёрными точками обозначены электроны. Какая схема

соответствует атому 6 3 Li ?

Ре­ше­ние. Атом лития имеет тре­тий по­ряд­ко­вый номер, по­это­му заряд атом­но­го ядра равен трём, а сле­до­ва­тель­но, сум­мар­ное число элек­тро­нов на ор­би­те атома равно трём. Зна­чит, схема, со­от­вет­ству­ю­щая атому лития изоб­ра­же­на на ри­сун­ке 3.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3.

Ре­ше­ние.

В ядер­ных ре­ак­ци­ях со­хра­ня­ют­ся масса ве­ще­ства и сум­мар­ный заряд. По­это­му эле­мент      имеет массу 256 + 1 − 4 = 253 а. е. м. А его заряд равен 101 − 2 = 99. Сле­до­ва­тель­но, это атом эйн­штей­ния            

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1.

Ре­ше­ние.

Ко­ли­че­ство ядер ме­ня­ет­ся со вре­менем по за­ко­ну    где   N— ко­ли­че­ство ато­мов в на­ча­ле на­блю­де­ния, t — время про­шед­шее от на­ча­ла на­блю­де­ния и  T   — пе­ри­од по­лу­рас­па­да. Рас­счи­та­ем ко­ли­че­ство ядер для каж­до­го мо­мен­та вре­ме­ни, от­ме­чен­но­го на гра­фи­ке:

Из ри­сун­ка видно, что гра­фик пройдёт через точку  2 .

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

Дан график зависимости числа

нераспавшихся ядер эрбия

от времени.

Каков период полураспада

этого изотопа?

1) 25 часов 2) 50 часов 3) 100 часов 4) 200 часов

Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер ртути от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа ртути (в минутах)?

22 МИН

Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер натрия от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа натрия (в сутках)? Год состоит из 366 сут.

2,3*366  842сут

Период полураспада ядер атомов радона 219 86 Rn составляет 3,9 с. Это означает, что

1) за 3,9 с атомный номер каждого ядра 219 86 Rn уменьшится вдвое 2) половина исходного большого количества ядер 219 86 Rn распадется за 3,9 с 3) одно ядро 219 86 Rn распадается каждые 3,9 с 4) все изначально имевшиеся ядра 219 86 Rn распадутся за 7,8 с

Вариант 6 А25

Платина 200 78 Рt  в  результате одного β-распада переходит в радиоактивный изотоп золота 200 79 Аu, который затем превращается в стабильный изотоп ртути 200 80 Нg. На рисунке приведены графики изменения числа атомов этих веществ с течением времени. Какой из графиков   может   относиться   к изотопу золота 200 79 Аu?

• 1
• 2
• 3
• ни один из графиков

Период полураспада радиоактивного

изотопа кальция 45 20 Ca составляет 164 суток.

Если изначально было 4×10 24 атомов 45 20 Ca,

то примерно, сколько их будет через 328 суток?

• 2·10 24
• 1·10 24
• 1·10 6
• 0

Большое число N радиоактивных ядер золота распадается, образуя стабильные дочерние ядра ртути . Период полураспада равен τ=26,4 мин. Какое количество исходных ядер наблюдается через 2τ, а дочерних - через3τ после начала наблюдений?

Установите соответствие между физическими величинами и их значениями.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) количество исходных ядер через 2τ

ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ

Б) количество дочерних ядер через 3τ

• 0

3)

2)

4)

А

Б

3

4

Образец, содержащий радий, за 1 с испускает 3,7·10 10 α-частиц , обладающих импульсом 1,0·10 -19 кг·м/с . Найдите энергию, выделяющуюся за 1 ч . Масса α-частицы равна 6,7·10 -27 кг . Энергией отдачи ядер, γ-излучением и релятивистскими эффектами пренебречь. (Решение)

Препарат активностью 1,7·10 11 частиц в секунду помещен в медный контейнер массой 0,5 кг . Насколько повысилась температура контейнера за 1 ч , если известно, что данное радиоактивное вещество испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ ? Считать, что энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоемкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь. (Решение)

Покоящийся атом водорода в основном состоянии (Е 1 =-13,6 эВ) поглощает в вакууме фотон с длиной волны λ=80нм. С какой скоростью движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Кинетической энергией образовавшегося иона пренебречь.

В массивном образце, содержащем радий, за 1с испускается 3,7 · 10 10 α-частиц, движущихся со скоростью 1,5 · 10 7 м/с. Найдите энергию, ыделяющуюся за 1ч. Масса α-частицы равна, 7 · 10 -27 кг. Энергией отдачи ядер, γ-излучением и релятивистскими эффектами пренебречь.

На рисунке представлены

энергетические уровни электронной оболочки

атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и

поглощаемых при в переходах между ними. Какова

длина волны фотонов, поглощаемых при переходе

с уровня Е 2 на уровень Е 4 , если ν 13 = 6 · 10 14 Гц,

ν 24 = 4 · 10 14 Гц, ν 32 = 3 · 10 14 Гц?

На рисунке представлена

схема энергетических уровней электронной

оболочки атома и указаны частоты фотонов,

излучаемых и поглощаемых при в переходах

между ними. Какова минимальная длина волны

фотонов, излучаемых при любых возможных

переходах между уровнями Е 1 , Е 2 , Е 3 и Е 4 ,

если ν 13 = 7 · 10 14 Гц,

ν 24 = 5 · 10 14 Гц, ν 32 = 3 · 10 14 Гц?

На рисунке изображены

несколько энергетических уровней атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Экспериментально установлено, что минимальная длина волны для фотонов, излучаемых при переходах между этими уровнями, равна λ 0 =250нм. Какова величина λ 13 , если λ 32 = 545 нм, λ 24 = 400 нм?

На рисунке приведена схема энергетических уровней атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Чему равна длина волны для фотонов, излучаемых при переходах с уровня Е 4 на уровень Е 1 , если λ 13 =400нм, λ 32 = 600 нм, λ 24 = 500 нм?

Препарат, активность которого равна 1,7 · 10 12 частиц в секунду помещен в медный калориметр, заполненный водой при 293К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения10г воды, если известно, что данное радиоактивный препарат испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ, причём энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоемкостью препарата и калориметра, а также теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Препарат активностью

1,7 · 10 11 частиц в секунду помещен в медный

контейнер массой 0,5 кг. На сколько повысилась

температура контейнера за 1 час, если известно,

что данное радиоактивное вещество испускает

α-частицы энергией 5,3 МэВ? Считать, что

энергия всех α-частиц полностью переходит

во внутреннюю энергию контейнера.

Теплоемкостью препарата, калориметра и

теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Вариант 8 C6 _2012г.

Препарат активностью

1,7 · 10 11 частиц в секунду помещен в медный

контейнер массой 0,5 кг. За какое время

температура контейнера повышается на 1К,

если известно, что данное радиоактивное

вещество испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ?

Считать, что энергия всех α-частиц полностью

Переходит во внутреннюю энергию контейнера.

Теплоемкостью препарата, калориметра и

теплообменом с окружающей средой пренебречь.