Отдельное ядро распадается случайно, но огромное их число подчиняется точному закону. Он позволяет рассчитать, сколько вещества останется, какова активность препарата и как связаны нуклиды в радиоактивных рядах; дефект массы объясняет, откуда берётся энергия ядерных реакций.
Что нужно знать
- Закон распада: $N = N_0 \cdot 2^{-t/T} = N_0 e^{-\lambda t}$; через $n$ периодов остаётся $1/2^n$.
- Постоянная распада $\lambda = \dfrac{\ln 2}{T} \approx \dfrac{0{,}693}{T}$.
- Активность $A = \lambda N$; 1 Бк = 1 распад/с; 1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк.
- Дозы: поглощённая — грей (Гр), эквивалентная — зиверт (Зв).
- Ряды: ²³⁸U → ²⁰⁶Pb, ²³⁵U → ²⁰⁷Pb, ²³²Th → ²⁰⁸Pb. Число α-распадов = (ΔA)/4, затем β⁻ подбирают по заряду.
- Вековое равновесие: при $T_{мат} \gg T_{доч}$ активности выравниваются.
- Дефект массы $\Delta m = Zm_p + Nm_n - M_я$; энергия связи $E = \Delta m c^2$; 1 а. е. м. ≈ 931,5 МэВ.
- Быстрые нейтроны (~МэВ) — от деления; тепловые (~0,025 эВ) — после замедлителя. Сечение захвата — в барнах.
Где чаще всего ошибаются
- Считать, что через два периода полураспада вещество исчезнет полностью.
- Делить исходную массу на число периодов вместо деления на $2^n$.
- Определять число β-распадов в цепочке раньше числа α-распадов.
- Путать беккерель (активность) и зиверт (доза).
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 30 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Основы радиохимии · 10–11 классы · Законы радиоактивного распада и энергетика ядерных реакций