Tiểu luận: Sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ docx

1

Tiểu luận

Sơ đồ phân rã của

một số hạt nhân

phóng xạ

2

Mục Lục

4.1 Sơ đồ phân rã:.......................................................................................................................3

4.1.1 Các kiểu phân rã: .........................................................................................................3

..................................................................................................................................................7

Hình 4.1 Sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ ...........................................................7

..................................................................................................................................................7

Hình 4.2 Sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ ..........................................................7

với chế độ phân rã phức tạp. ...................................................................................................7

4.1.2. Sơ đồ phân rã phức tạp: ..............................................................................................8

4.2. Tốc độ phân rã: ..................................................................................................................9

4.2.1 Chu kỳ bán rã: ..............................................................................................................9

4.2.2. Cân bằng phóng xạ ....................................................................................................12

4.3 Tương tác của bức xạ với vật chất:.....................................................................................19

4.3.1 Hạt nặng: ....................................................................................................................21

4.3.2 Các electron: ................................................................................................................23

4.3.3. Tia gamma:................................................................................................................29

Hiệu ứng quang điện ............................................................................................................32

Hiệu ứng Compton ...............................................................................................................35

Sự Tạo Cặp ...........................................................................................................................37

4.4. Tài liệu tham khảo ............................................................................................................38

3

4.1 Sơ đồ phân rã:

Sơ đồ phân rã là sự biểu thị các mức năng lượng hạt nhân của hạt nhân phóng xạ

và các cách thức kích thích. Sơ đồ phân rã cho thấy các kiểu phát xạ, chu kỳ phân rã và

các sản phẩm phân rã. Sự biểu thị này được thực hiện bằng cách mô tả các mức năng

lượng tương đối (các đường kẻ theo chiều dọc), đường thấp nhất cho thấy các nguyên

tố trong trạng thái năng lượng thấp nhất (trạng thái cơ bản) ngay cả khi nó là chất

phóng xạ. Sơ đồ phân rã thay đổi theo các trạng thái năng lượng. Sau đó thường kèm

theo sự chuyển tiếp một số tia gamma. Sơ đồ phân rã rất quan trọng khi phóng liên

quan đến số phân rã của hạt nhân.

4.1.1 Các kiểu phân rã:

Hình 4.1 minh hoạ các sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ có ích cho

thấy các kiểu phân rã đơn giản. Hai hàng đầu của sơ đồ phân rã là sự phát xạ beta, các

mũi tên cho biết sự gia tăng số nguyên tử từ Z đến Z +1; vídụ, 14.3-d 32P miêu tả

những hạt nhân phóng xạ này bị phân rã chỉ bằng sự phát xạ trực tiếp beta về trạng thái

cơ bản của các mức năng lượng. Trong ví dụ này P

32

15 phân rã trực tiếp tới trạng thái cơ

bản của S

32

16 , phát ra các hạt beta với năng lượng lớn nhất là 1,71 MeV. Các phát xạ

beta như vậy, hình thành bởi bắt nơtron bức xạ, bao gồm 12,3-y 3H, 5770-y 3.3-h 209Pb.

Sơ đồ phân rã không chỉ cho thấy rằng các chất phóng xạ có thể đo được chỉ bằng các

máy dò hạt beta nhưng mỗi 100 phân rã của 100 hạt beta biến đổi năng lượng lên đến

cực đại sẽ được giải phóng.

Chất thứ hai trong hình 4.1, 2.3-m 28Al, là nguyên tố điển hình của nhóm phát xạ

đơn beta mà phân rã đến trạng thái kích thích của hạt nhân sản phẩm, trong trường hợp

này là 28Si, với năng lượng kích thích là 1,78 MeV. Các trạng thái năng lượng được

biểu thị như một đường kẻ ngang ở các sơ đồ phân rã có số ở bên phải 1,78 ( trên mức