Ядерные реакции Задачи

 

Пример 1. Определить начальную активность А0 радиоактив­ного магния 27Mg массой m=0,2 мкг, а также активность А по исте­чении времени t=1 ч. Предполагается, что все атомы изотопа ра­диоактивны.

Решение. Начальная активность изотопа

 А0 = λN0 (1)

где λ — постоянная радиоактивного распада; N0— количество ато­мов изотопа в начальный момент (t=0). Основные постулаты квантовой механики. Волновая функция, матрица плотности.

Если учесть, что

 

 

то формула (1) примет вид


Выразим входящие в эту формулу величины в СИ и произведем вычисления:

A0=5,15×1012 Бк=5,15ТБк.

Активность изотопа уменьшается со временем по закону

A=A0 e-λt (3)

Заменив в формуле (3) постоянную распада λ ее выражением, по­лучим

A=A0 e-ln2*t/T1/2 =A0 (eln2)-t/T1/2

Так как eln2 = 2 окончательно будем иметь

A=A0 /2t/T1/2

Сделав подстановку числовых значений, получим A=8,05×1010 Бк=80,5 ГБк .

Ядра обычно находятся в состоянии с наименьшей энергией, это состояние называется основным. При попадании частиц с большой кинетической энергией в ядро, оно переходит в возбужденное неустойчивое состояние и через некоторое время делится на два более устойчивых ядра. Явление деления тяжелых атомных ядер на два ядра было открыто Ганом и Штрассманом в 1939г. при изучении взаимодействия нейтронов различных энергий и ядер урана. В 1940 г. российские физики К.А.Петржак и Г.И. Флеров обнаружили самопроизвольное (спонтанное) деление ядер урана. При реакции деления выделяется очень большая энергия, она высвобождается в виде кинетической энергии двух ядер-осколков, а также вылетающих при этом нейтронов, электронов, нейтрино, гамма - квантов. Основная часть энергии деления приходится на энергию ядер-осколков.
Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику