Tài liệu Bài giảng bài phóng xạ vật lý 12 (4)

BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12 GV:PHẠM THỊ PHƯỢNG TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG –NHA TRANG GV:PHẠM THỊ PHƯỢNG –NHA TRANG –KHÁNH HOÀ KIỂM TRA BÀI CŨ 1/ Xác định cấu tạo hạt nhân Po(84-210) Hạt nhân Po(84-210) có 210Nuclon, trong đó có 84 prôtôn , 210-84= 126 nơtrôn 2/ Hạt nhân triti có khối lượng 3,016 u.Biết mn= 1,0087u , mp = 1,0072u , u=931MeV/c2 . Tính năng lượng toả ra khi phá vỡ hạt triti. Năng lượng toả ra E = năng lượng liên kết hạt nhân : E= Wlk : Wlk =[(mp +2mn –mhn).c2 =0,0069 uc2 Wlk = 0,0069.931,5 = 6,43MeV NỘI DUNG 1.Hiện tượng phóng xạ 2.Các tia phóng xạ 3.Định luật phóng xạ -Độ phóng xạ 4.Đồng vị phóng xạ -các ứng dụng 1.Hiện tượng phóng xạ: Là HT một hạt nhân không bền vững , tự động phân rã , phát ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác . + Tia phóng xạ Miếng xạ Chất phóng Uranium Quá trình phân rã phóng xạ là sự biến đổi thành hạt nhân khác . 1.Hiện tượng phóng xạ: Hạt nhân con Tia phóng xạ Hạt nhân mẹ + 2/Các tia phóng xạ * Tia anpha (): 4 2 +   - He + -v= 2.107 m/s ; - ioân hoaù moâi tröôøng *maïnh Tia bêta ( ) -v ≈ c=3.108 m/s ; - ioân hoaù moâi tröôøng yeáu hôn tia 0 anpha+ Tia  - :dòng các electrôn 1 e +Tia  + :dòng các pôzitrôn 0 1 e 2/Các tia phóng xạ *Tia gamma +   - γ: -Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn . + -các hạt phôtôn có năng lượng cao Đặc điểm:-Không bị lệch trong điện, từ trường - Khả năng đâm xuyên rất lớn , có thể đi qua lớp chì dày hàng chục cm và gây nguy hiểm cho con người 3/Định luật phóng xạ - Độ phóng xạ Thực nghiệm : Cứ sau một khoảng thời gian T, một nửa số hạt nhân bị phân rã biến thành chất khác . Nếu gọi -N0: số hạt nhân ở t0 ; -m0: số hạt nhân ở t0 ; 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=0 t=T t=2T t=3T t=4T 3/Định luật phóng xạ - Độ phóng xạ Định luật phóng xạ :Trong quá trình phân rã , Đặt λ = ln2/T … k1T = 2-t /T2T t 3T kT 1/2 số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo Gọi là : hằng N0 N0 N0 N do 2= 0 định luật hàm3 mũ 2 N 1 2k 2 2 ln2 e ,nên: m 2 số phóng xạ -ln2.t/T m0 m0 m= 2-t/T 0 e Biểu thức : 2 1 Vậy t = kT: 22 N0 Nt = k 2 =>Nt = N0 .e-λt (1) m0 2k 23 Và mt = m0 k 2 Và mt = m0 .e-λt (2) N N0 N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 t 4T 3T 2T ĐỒ THỊ ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ 0 T c. Độ phóng xạ: Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại cholượng tính phóng xạ mạnh Độlượng phóngđặc xạ trưng :của một chất phóng xạ hay yếu ,giảm đo bằng phân rã hàm trongmũ 1 giây . theosốđịnh luật -Độ phóng xạ giảm theo thời gian theo cùng quy luật với số nguyên tử N : N ' t Ht    N  H t  N 0 .e  N t t Ht :độ phóng xạ (t) ; H0 :độ phóng xạ (t =0) ; Đơn vị : độ phóng xạ H : Bq: Becơren Ci: Curi 1Ci =3,7.1010 Bq 4/Đồng vị phóng xạ và các ứng dụng a/Đồng vị phóng xạ:bao gồm : +Đồng vị phóng xạ tự nhiên +Đồng vị phóng xạ nhân tạo +Đặc điểm :các đồng vị phóng xạ của cùng một nguyên tố có cùng tính chất hoá học như đồng vị bền của nguyên tố đó . H 42 b/Ứng dụng :*dùng trong Yhọc ,trồng trọt => phương pháp nguyên tử đánh dấu . *Khảo cổ :xác định tuổi theo lượng C14 TÓM TẮT NỘI DUNG 1/ Phóng xạ:Là HT một hạt nhân không bền vững , tự động phân rã , phát ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác 2/Tia phóng xạ : 4 -Tia :α : 2 He là hạt nhân của Heli (2-4) + 0  -Tia :  e là dòng các pozitrôn - 0  -Tia :  e là dòng các electrôn - Tia gama γ: là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn ( λ < λtn) 3.Định luật phóng xạ : Định luật phóng xạ :Trong quá trình phân rã , số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ BT: Nt = N0 .e-λt (1) Và mt = m0 .e-λt (2) Mỗi chất phóng xạ có một thời gian T xác định :chu kì bán rã, Cứ sau một khoảng thời gian T, một nửa số hạt nhân bị phân rã biến thành chất khác . 4.Độ phóng xạ :Số hạt nhân phân rã trong 1s Biểu thức :Ht = H0.e-λt = λNt = H0 . 2-k Lưu ý : Liên hệ giữa số hạt và khối lượng : m N  NA A Với NA =6,022.1023mol-1 : số Avôgađrô BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1:Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân : SAImột bức xạ điện từ A Phát ra B Tự động phóng raSAI các tia γ ,α ,β+, β- nhưng không biến đổi hạt nhân +, β- khi bị bắn phá phóng ra các tia γ ,α ,β C SAI bằng những hạt có tốc độ lớn . D Tự động phóng ra các tia γ ,α ,β+, β- , và ĐÚNG biến đổi thành hạt nhân mới Câu 2:Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để : A Một nửa số nguyên tử chất ấy biến đổi thành chất khác . ĐÚNG B Quá trình phóng xạ lặp lại như ban SAI đầu C Khối lượng chất SAI ấy giảm một phần , phụ thuộc vào cấu tạo chất ấy ; SAI D Một nửa chất ấy hết khả năng phóng xạ BÀI TẬP CỦNG CỐ : Câu 3:Điều nào sau đây là đúng : SAI Hạt anpha là hạt nhân của nguyên tử hydrô A ĐÚNG B Hạt anpha là hạt nhân nguyên tử He(2-4) SAI hạt electrôn dương C Tia gama là chùm các Tia bêta không bị lệch trong điện trường SAI D và từ trường .