CA 10. PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
1. Hiện tượng phóng xạ
a) Định nghĩa: Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ.
Ví dụ:
b) Đặc điểm:
- Hiện tượng phóng xạ chỉ phụ thuộc vào nguyên nhân bên trong của hạt nhân.
- Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các tác nhân lý, hoá bên ngoài như áp suất, nhiệt độ,…
c) Phương trình phóng xạ: A → B + C
- Hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ (A)
- Hạt nhân sản phẩm là hạt nhân con (B)
- Các tia phóng xạ (C) là α hoặc β .
2. Các loại tia phóng xạ
a) Tia anpha (α)
( Thực chất: là chùm hạt nhân hêli (He), gọi là hạt α .
- Quy tắc dịch chuyển:
Ví dụ:
Nhận xét: Vị trí hạt nhân con lùi 2 ô so với vị trí hạt nhân mẹ trong bảng HTTH
(Tính chất:
- Bị lệch trong điện trường và từ trường
- Tốc độ khi bay ra khỏi nguồn cỡ 2.107 m/s
- Có khả năng ion hoá môi trường rất mạnh và mất dần năng lượng
- Khả năng đâm xuyên yếu, đi được tối đa 8 cm trong không khí, không xuyên qua được tấm bìa dày 1 mm.
b) Tia bêta (β): Gồm hai loại là tia β+ và β-
(Thực chất:
- Tia bêta cộng (β+): là chùm hạt êlectrôn dương (hạt pôzitrôn: e+)
- Quy tắc dịch chuyển:
- Ví dụ:
- Nhận xét: Vị trí hạt nhân con lùi 1 ô so với vị trí hạt nhân mẹ trong bảng HTTH
Thực chất của quá trình: p (: hạt nơtrinô)
- Tia bêta trừ (β-): là chùm hạt êlectrôn âm (hạt êlectrôn: e-)
- Quy tắc dịch chuyển:
- Ví dụ:
- Nhận xét: Vị trí hạt nhân con tiến một ô so với vị trí của hạt nhân mẹ trong bảng HTTH
Thực chất: n (: phản hạt của nơtrinô)
( Tính chất:
- Tia βđược phóng ra với tốc độ rất lớn, gần bằng vận tốc ánh sáng trong chân không.
- Có khả năng ion hoá môi trường nhưng yếu hơn tia α.
- Có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia α, có thể đi được vài mét trong không khí và xuyên qua lá nhôm dày cỡ mm.
- Bị lệch trong điện trường và từ trường.
c) Tia gamma (γ): Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E2, khi chuyển xuống mức năng lượng E1, đồng thời phát ra phôtôn có tần số f, được xác định bởi:
hf = E2- E1
Phóng xạ γ luôn đi kèm theo với phóng xạ α, β .
Trong phóng xạ γ không làm biến đổi hạt nhân.
( Thực chất: Tia γ có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 0,01 nm). Đây là chùm phôtôn có năng lượng cao.
(Tính chất:
- Không mang điện nên không bị lệch trong điện trường, từ trường nên truyền thẳng.
- Có khả năng đâm xuyên mạnh nhất, có thể đi qua lớp chì dầy hàng chục cm và rất nguy hiểm cho con người.
►Chú ý:
- Tia β+ và tia β- đối xứng với nhau qua tia γ
- Tia β+ bị lệch nhiều hơn tia α vì khối lượng hạt αlớn hơn rất nhiều hạt β+.
- Cách phát hiện ra tia phóng xạ: kích thích phản ứng hoá học, ion hoá không khí, làm đen kính ảnh, xuyên thấu lớp vật chất mỏng, phá huỷ tế bào,…
3. Định luật phóng xạ
a) Nội dung: Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ.
b) Biểu thức:
- Theo số nguyên tử: N = N0.e-λt hoặc N = với k =
- Theo khối lượng chất phóng xạ: m = m0e-λt hoặc m =
Trong đó:
+ N0, m0 là số nguyên tử và khối lượng chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu t = 0.
+ N, m là số nguyên tử và khối lượng chất phóng xạ còn lại ở thời điểm t.
+ λ là hằng số phóng xạ: λ =
nguon VI OLET
