Tài liệu Bài giảng bài phóng xạ vật lý 12 (2)

VẬT LÝ 12 CÁC NHÀ VẬT LÝ ĐI TIÊN PHONG NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ Béc-cơ-ren (1852-1908) Giải Nobel vật lý 1903 Pi-e Quy-ri (1859-1906) Giải Nobel vật lý 1903 Ma-ri Quy-ri (1867-1934) Giải Nobel vật lý 1903 Nobel hoá học 1911 1./ Sự phóng xạ: a.) Định nghĩa: Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến thành hạt nhân khác Pt phóng xạ: A→B+C Trong đó: A: hạt nhân mẹ B: hạt nhân con C: tia phóng xạ b.) Đặc điểm của hiện tượng phóng xạ: • - Là quá trình biến đổi từ hạt nhân này sang hạt nhân khác. • - Là quá trình tự điều khiển, không chịu tác động từ bên ngoài (nhiệt độ, áp suất…) • - Mang tính ngẫu nhiên, không thể biết trước lúc nào một hạt nào đó bị phóng xạ, nhưng có thể thống kê về tỉ lệ. 2. Các tia phóng xạ: a. Các loại tia phóng xạ: Tia phóng xạ không nhìn thấy được nhưng có những tác dụng hóa lý như làm iôn hoá môi trường , làm đen kính ảnh , gây ra các phản ứng hoá học …  + β+ α  - β- Nguồn phóng xạ  b.)Bản chất caùc loaïi tia phoùng xaï: * Tia anpha () Là các dòng hạt nhân của 44He nguyên tử Hêli( 22He) mang hai điện tích dương ( +2e) Đặc điểm: + - Hạt  phóng ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 2.107m/s - Có khả năng iôn hoá chất khí và mất dần năng lượng - Khả năng đâm xuyên yếu , nó không xuyên qua được tấm thuỷ tinh mỏng và chỉ đi được tối đa 8cm trong không khí +  - * Tia bêta ( ) + Tia  - : bị lệch về phía bản dương của tụ, đó chính là các electron, điện tích -e + + Tia  + : bị lệch về phía bản âm của tụ ( lệch nhiều hơn tia  và đối xứng với tia  - ) thực chất là electron dương (pôzitrôn ) điện tích +e +  - * Tia bêta ( ) + Tia  - :( + Tia  + :( 0 1 0 1  e ) e + ) Đặc điểm: + Vận tốc của các hạt  gần bằng vận tốc ánh sáng + Ion hóa chất khí yếu hơn tia  + Khaû naêng ñaâm xuyeân maïnh hôn tia  ,coù theå ñi haøng traêm meùt trong khoâng khí Giải thích sự hình thành hạt β+ và β- 1n  1p  0e  0 0 1 1 0 1 p  1n  0e  0 1 0 1 0 * Tia gamma (  ): Là sóng 0 0 +  điện từ có bước sóng rất ngắn , cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao Đặc điểm: - Không bị lệch trong điện, từ trường trường - Khả năng đâm xuyên rất lớn , có thể đi qua lớp chì dày hàng chục cm và gây nguy hiểm cho con người  - + CÁC TIA PHÓNG XẠ IT A PHO NGXÏA Ù BAÛN CHAÁT 4 2    He (Haït nhaân cuûa heâli)   TÍNH CHAÁT   0 1 0 1 e (laø electron) (laø e Mang ñieän tích döông Xuyeân thaáu keùm Ion hoùa chaát khí khaù Caû 2 tia ñeàu coù ñieän tích Xuyeân thaáu khaù Ion hoùa chaát khí yeáu VAÄN Á TO C TRÀ UYE N 20.0 km/s 30.0 km/s pozitron) Soùng ñieän töø coù böôùc soùng raát ngaén Khoâng phaûi laø haït mang ñieän Xuyeân thaáu maïnh Luoân xuaát hieän khi coù phoùng xa ïα vaø β 30.0 km/s α β+ γ β- 3./ Ñònh luaät phoùng xaï: a.) Định luật : “Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã , cứ sau mỗi chu kỳ này thì ½ số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác” b.) Công thức : N0, m0 là số nguyên tử và số khối lượng lúc đầu của chất phóng xạ Hãy vận dụng định luật vừa nêu , điền các giá trị vào bảng cho sau đây , từ đó tìm ra công thức biểu diễn định luật phóng xạ ? t N m 1T N0 21 m0 21 Vậy t = kT: 2T 3T N0 22 N0 23 m0 22 m0 23 N0 N  k 2 … kT N0 2k m0 2k m0 m k 2 N N0 N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 t 4T 3T 2T ĐỒ THỊ ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ 0 T N0 N  k 2 t k T m0 m k 2 Theo định nghĩa logarít ta có 2x = ex ln2 N  N0 e Với:  k ln 2  N0e ln 2  t T  N0e ln 2 0, 693   T T Tương tự: m = m0e -t  t Chất Iốt phóng xạ ( 131 ) có chu kỳ bán rã 8 53 I ngày đêm. Nếu nhận được 100g chất này thì sau 8 tuần lễ khối lượng còn lại bao nhiêu? Á khối lượng lúc đầu: m0 = 100g Ta có: Chu kỳ bán rã T = 8 ngày đêm Thời gian phân rã t = 8 tuần = 56 ngày đêm Ta thấy k = t/T = 56/8 = 7 Khối lượng Iốt còn lại: m = m0/ 2k  m = m0/ 27 = 100/ 128 = 0,78g Điều nào sau đây là sai khi nói về tia α ? A B C D Tia α thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia α lệch về phía bản âm của tụ điện. Tia α phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng. Khi đi trong không khí,tia α iôn hoá không khí và mất dần năng lượng. A B C D Tia β+ có tầm bay ngắn so với tia α Tia β+ có khả năng đâm xuyên rất mạnh giống như tia X. Hạt β+ có cùng khối lượng với electron nhưng mang một điện tích nguyên tố dương. a, b, c đều đúng.