İçerik
Bazı malzemelerde, bir atomun çekirdeği kararsızdır ve herhangi bir dış uyarıcı olmadan kendiliğinden parçacıkları yayar. Bu işleme radyoaktivite veya radyoaktif bozunma denir.
Atom numarası 83 olan elementler 82 protondan daha fazlasına sahiptir ve bu yüzden radyoaktifdir. Çekirdeğin farklı sayıda nötron içerdiği elementler olan izotoplar da kararsız olabilir. Kararsız elementlerin çekirdekleri alfa, beta veya gamma parçacıkları yayar. Bir alfa parçacığı bir helyum çekirdeğidir ve bir beta parçacığı, bir elektron ile aynı kütleye sahip olan ancak pozitif bir yüke sahip olan bir elektron veya bir pozitrondur. Bir gama parçacığı, yüksek enerjili bir fotondur.
Radyoaktiviteyi hesaplamak için, çekirdeğin çürümesi için geçen süreyi bilmek gerekir.
Bir radyoaktif numunenin yarı ömrü t (yarısı) için ifadeyi bulun. Bir numunedeki çekirdek miktarının yarısının çürümeye geçme zamanıdır. Yarı ömür, numunelerin malzemesine bağlı bir değere sahip olan bozunma sabiti lambdası ile ilgilidir. Formül t (yarı) = 1 2 / lambda = 0.693 / lambda'dır.
Toplam çürüme oranı veya bir radyoaktif örneğin aktivitesi için denklemi inceleyin. R = dN / dt = lambdadır N = N (0) E (-lambda * t). N, çekirdek sayısıdır ve N (0), t = 0 sırasındaki bozulmadan önceki örneğin orijinal veya başlangıç miktarıdır. Aktivite için ölçüm birimi, saniyede bir bozunma olan Bq veya becquerel'dir. Bir başka birim ise 3.7 x 10 exp (10) Bq'ye eşit olan curie'dir.
Radyoaktif bozunumun hesaplanması. Radium-226, 1.600 yıllık bir yarı ömre sahiptir. Bir gram numunenin aktivitesini hesaplayın, burada N = 2.66 x 10 exp (21). Bunu yapmak için önce lambda'yı bulun. Aynı zamanda, yarı ömrü yıllardan saniyelere dönüştürün. Sonra lambda = 0.693 / t (yarım) = 0.693 / (1600 x 3.156 x 10 exp (7) s / yıl) = 1.37 x 10 exp (-11) / s. Çürüme oranı bu nedenle dN / dt = lambda * N = 1.37 x 10 exp (-11) / s * 2.66 x 10 exp (21) = 3.7 x 10 exp (10) bozunma / s = 3.7 x 10 exp (10 ) Bq. Bunun bir curie olduğuna dikkat edin. Ayrıca çürüme / s'nin 1 / s olarak yazıldığını unutmayın.