Tài liệu Bài giảng bài phóng xạ vật lý 12 (5)

11/8/2013 KIỂM TRA BÀI CŨ • Cho biết tên và cấu tạo của các hạt sau: 4 2 He Hạt nhân Hêli, có 4 nuclôn, gồm 2 prôtôn và 2 nơtrôn D Hạt nhân Đơtêri, có 2 nuclôn, gồm 1 prôtôn và 1 nơtrôn 235 92 Hạt nhân Urani, có 235 nuclôn, gồm 92 prôtôn và 143 nơtrôn U H.Becquerel (1852-1908) Giải Nobel vật lý1903 Pière Curie (1859-1906) Giải Nobel vật lý 1903 Marie Curie(1867-1934) Giải Nobel vật lý 1903, Nobel hoá học 1911 Sự phóng xạ I.SỰ PHÓNG XẠ: 1. Định nghĩa: Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ (gọi là tia phóng xạ) và biến đổi thành hạt nhân khác. Tia phóng xạ không nhìn thấy được nhưng có những tác dụng lý, hoá như làm đen kính ảnh, ion hoá môi trường… 2. Đặc điểm: Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc các tác động bên ngoài.  • Cho các tia phóng xạ đi qua một điện trường mạnh, ta thấy: Các tia phóng xạ bị tách thành những tia mà ta đặt tên là , , . - Quan sát độ lệch và hướng lệch của các tia hãy dự đoán về khối lượng và điện tích của chúng?  + + + • Tia  và + lệch về phía bản âm của tụ điện nên mang điện tích dương. • Tia - lệch về phía bản dương của tụ điện nên mang điện tích âm. • Tia + và tia - lệch nhiều hơn nên có khối lượng nhỏ hơn tia . • Tia  không bị lệch nên không mang điện. 3. Các loại tia phóng xạ: Có ba loại tia phóng xạ: Tia  , tia  và tia  . + Tia  :bị lệch về phía bản âm của tụ điện, là dòng hạt nhân nguyên tử Hêli chuyển động với vận tốc 107m/s, có khả năng ion hóa chất khí, có khi được dùng làm đạn hạt nhân trong các thí nghiệm về vật lý hạt nhân, khả năng đâm xuyên yếu. + Tia  : gồm tia + và tia - . Tia + bị lệch về phía bản âm của tụ điện là dòng các hạt pozitron e+ . Tia - bị lệch về phía bản dương của tụ điện, là dòng các hạt e-. Các hạt này chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, cũng có khả năng ion hóa môi trường nhưng yếu hơn tia  . + Tia  : không bị lệch trong điện trường,là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn ( nhỏ hơn cả bước sóng tia X ), cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao,có khả năng đâm xuyên rất mạnh, nguy hiểm đối với con người. • Ví dụ: Sự cố rò rĩ chất phóng xạ ở nhà máy điện hạt nhân Trecnôbưn-Ucraina năm 1986. (ảnh) • • • • • • Có 100g iôt phóng xạ dùng trong y tế. * Sau 8 ngày đêm chỉ còn 50g. * Sau 8 ngày đêm tiếp theo chỉ còn 25g. * Sau 8 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 12,5g. * Sau 8 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 6,25g.....  Cứ sau 8 ngày đêm thì khối lượng iôt chỉ còn một nửa. Khoảng thời gian 8 ngày đêm được gọi là chu kỳ bán rã của iôt, ký hiệu: T • Các chất phóng xạ khác cũng phân rã theo qui luật trên, chỉ khácgiá trị của T. II. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ: 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 số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác. N = N0.e-λt Công thức: N = N0 .2- t /T hoặc m = m0.e-λt m = m0 .2- t /T • N, m : Số nguyên tử và khối lượng của chất phóng xạ tại thời điểm t. • N0 , m0 ; Số nguyên tử và khối lượng của chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu ( t = 0 ) . N Đồ thị biểu diễn định luật phóng xạ N0 N0/2 N0/4 N0/8 O T 2T 3T t t T Vì: 2 e - ln2 t T t - ln2 T =e t - ln2 T =e t e ln2 0,693  T T λ được gọi là hằng số phóng xạ • với λ = N = N0.e-λt Khối lượng chất phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử nên: m = m0.e-λt Độ phóng xạ: Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu, đo bằng số phân rã trong 1 giây. Công thức: H(t)  dN(t)  N 0et  N(t) dt Đặt H0 = λN0 là độ phóng xạ ban đầu thì độ phóng xạ vào thời điểm t là: H(t) = H0.e-λt * Đơn vị của độ phóng xạ H là becơren (ký hiệu là Bq): 1Bq=1 phân rã/giây. * Đơn vị khác của H làcuri(ký hiệu là Ci): 1Ci = 3,7.1010 Bq (bằng độ phóng xạ của 1g rađi). Câu hỏi : • 1. QUAN SÁT HÌNH BÊN RỒI CHO BIẾT: - TÊN CỦA CÁC TIA PHÓNG XẠ? - LOẠI ĐIỆN TÍCH TRÊN MỖI BẢN CỰC CỦA TỤ ĐIỆN? - GIẢI THÍCH CÁCH XÁC ĐỊNH. 2/ Công thức của định luật phóng xạ là: a) N = N0 .2- t /T b) N = N0.e-λt c) m = m0.e-λt d) Cả ba câu trên đều đúng 2/ Chu kỳ bán rã là gì? Là khoảng thời gian mà sau đó, khối lượng hay số nguyên tử của chất phóng xạ giảm còn một nửa. Bài tập • Chất phốt pho phóng xạ có chu kỳ bán rã là 8 ngày đêm. Nếu nhận được 100g chất này thì sau 72 giờ còn lại bao nhiêu ? • Giải: t = 8x7 ngày đêm • Khối lượng iôt còn lại: m = m0 .2- t /T = 100.2-8x7/8 = 0,78g BÀI HỌC KẾT THÚC