Come calcolare la radioattività

Come calcolare la radioattività

In alcuni materiali, il nucleo di un atomo è instabile ed emette particelle spontaneamente senza alcun stimolo esterno. Questo processo è chiamato radioattività o decadimento radioattivo.

Gli elementi con numero atomico 83 hanno più di 82 protoni e così sono radioattivi. Isotopi, che sono elementi dove i nuclei hanno un diverso numero di neutroni, potrebbero anche essere instabili. I nuclei di elementi instabili emettono particelle alfa, beta o gamma. Una particella alfa è un nucleo di elio, e una particella beta è un elettrone o un positrone, che ha la stessa massa dell'elettrone, ma ha una carica positiva. Una particella di gamma è un fotone ad alta energia.

Per calcolare la radioattività, è necessario conoscere il tempo che necessario per il nucleo a decadere.

Istruzioni

• Trovare l'espressione per il t(half) di Half-Life di un campione radioattivo. È il tempo che necessario per la metà della quantità di nuclei in un campione a decadere. L'emivita è imparentato con il lambda costante di decadimento, che ha un valore dipende dal materiale del campione. La formula è t(half) = ln 2 / lambda = 0,693 / lambda.

• Studiare l'equazione per il tasso di decadimento totale o l'attività di un campione radioattivo. È R = dN / dt = lambda N = N(0) e(-lambda*t). N è il numero dei nuclei, e N(0) è l'importo originale o iniziale del campione prima del deperimento al tempo t = 0. L'unità di misura per l'attività è Bq o becquerel, che è un decadimento al secondo. Un'altra unità è il curie, che è pari a 3,7 x 10 exp (10) Bq.

• Pratica di calcolo il decadimento radioattivo. Radio-226 ha un'emivita di 1.600 anni. Calcolare l'attività di un campione di un grammo, dove N = 2,66 x 10 exp(21). Per effettuare questa operazione, in primo luogo trovare lambda. Convertire simultaneamente, l'emivita da anni in secondi. Quindi lambda = 0,693 / t(half) = 0,693 / (1600 3.156 x 10 exp(7) s/anno) = 1.37 x 10 exp(-11) / s. Il tasso di decadimento è pertanto dN/dt = lambdaN = 1.37 x 10 exp (-11) /s * 2,66 x 10 exp(21) = 3,7 x 10 exp(10) decadimenti / s = 3,7 x 10 exp(10) Bq. nota si tratta di un curie. Si noti inoltre quello deperimento / s è scritto come 1 / s.

Consigli & Avvertenze

  • Elementi radioattivi definiti anche come isotopi radioattivi, radioisotopi o radionuclidi.