Phóng xạ

Chúng tôi xin gửi tới bạn đọc bài viết Lý thuyết Vật lý 12 bài 37: Phóng xạ. Mời các bạn cùng theo dõi chi tiết bài viết dưới đây nhé.

I. Hiện tượng phóng xạ

1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ

2. Các dạng phóng xạ

a) Phóng xạ α

Hạt nhân mẹ phân rã tạo thành hạt nhân con, đồng thời phát ra tia phóng xạ α với các đặc điểm:

• Tia α là dòng các hạt nhân chuyển động với tốc độ cỡ 20 000 km/s.
• Tia α đi được vài cm trong không khí và vài μ trong vật rắn.

b) Phóng xạ β^-

• Phóng xạ β^- là quá trình phát ra tia β^-. Tia β^- là dòng các êlectron c. Phóng xạ β+

c) Phóng xạ β+

• Phóng xạ β⁺ là quá trình phát ra tia β⁺. Tia β⁺ là dòng các pôzitron
• Pôzitron có điện tích +e và khối lượng bằng khối lượng của e. Nó là phản hạt của êlectron.
• Tia β⁺ và β^- đều chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng c = 3.10⁸ m/s
• Các tia này đi được vài m trong không khí và vài mm trong kim loại.

d) Phóng xạ γ

Một số hạt nhân con sau quá trình phóng xạ α, β⁻, β⁺ được tạo ra trong trạng thái kích thích, do đó xảy ra tiếp quá trình hạt nhân đó chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra tia γ

Tia γ đi được vài m trong bê tông và và cm trong chì.

II. Định luật phóng xạ

Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ.

     - Ban đầu có N hạt nhân. Sau khoảng thời gian t số hạt nhân còn lại là:

Trong đó: T là chu kỳ bán rã. Cứ sau những khoảng thời gian T thì một nửa số hạt nhân hiện có bị phân rã.

𝜆 là hằng số phóng xạ

- Vì khối lượng tỉ lệ thuận với số hạt nhân nên ta có:

III. Đồng vị phóng xạ nhân tạo

Có hai loại đồng vị phóng xạ:

• Đồng vị phóng xạ tự nhiên: có sẵn trong tự nhiên.
• Đồng vị phóng xạ nhân tạo: được sinh ra khi bắn phá các vật chất không phóng xạ bởi những hạt mang điện.

Các đồng vị phóng xạ có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ.

Ví dụ: Phương pháp định tuổi bằng đồng vị cho phép xác định niên đại của một vật thể cổ nào đó, hay xác định thời gian từ lúc vật thể chết đi cho đến nay. Phương pháp này cho phép tính được các khoảng thời gian từ 5 đến 55 thế kỉ.