Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Визначення періоду напіврозпаду довгоіснуючого ізотопу



В роботі визначається період напіврозпаду радіоактивного ізотопу 40К. Висока хімічна активність чистого калію не дозволяє використовувати для вимірювань металевий калій. Тому в роботі використовується природна хімічна сполука – хлорид калію KCl.

Виходячи з формул (7) та (8), виразимо період напіврозпаду ізотопу через його активність та кількість радіоактивних ядер:

(13)

В разі довгоіснуючого ізотопу час вимірювання його активності t (час спостереження) завжди набагато менший за Т. В таких випадках активність препарату та кількість радіоактивних ядер в ньому – а та N у формулі (13) – на протязі часу спостереження можна вважати незмінними.

При вимірюваннях активності слід враховувати, що лічильники реєструють не всі частинки, які утворюються в препараті внаслідок розпадів радіоактивних ядер. Деякі частинки не потрапляють в лічильники, оскільки випромінюються вбік від детекторів, деякі – поглинаються в самому препараті (самопоглинання), крім того, навіть потрапляючи в лічильник, деякі з частинок не будуть зареєстровані внаслідок існування коротких інтервалів часу, протягом яких лічильник відновлює робочий стан після реєстрації попередньої частинки (мертвий час). Таким чином, в експерименті вимірюється не активність препарату, а пропорційна їй величина Ас, яка називається швидкістю лічби і зв’язана з активністю співвідношенням:

Для установки УМФ-1500М, яка використовується в даній роботі, k = 340.

Кількість ядер ізотопу 40К в препараті природної солі KCl знайдемо так. Нехай m – маса солі. Тоді масова доля чистого калію в препараті становить де МК та МКCl – молярні маси калію та хлориду калію. Отже, маса калію в препараті дорівнює .

Далі слід врахувати, що калій існує в земній корі у вигляді природної суміші трьох ізотопів: 39К (93,22%); 41К (6,77%) та 40К (0,012%), з яких 39К та 41К – стабільні, а 40К – слаборадіоактивний. Отже, маса радіоактивного ізотопу 40К в препараті дорівнює , де δ = 0,00012.

Крім того розпад ізотопу відбувається за двома схемами:

· β¯-розпади (89%), при яких випромінюються β-частинки з енергіями до 1,32 МеВ;

· К-захоплення (11%), при яких β-частинки не випромінюються, але утворені внаслідок захоплення електрона ядра 40Ar випромінюють γ-кванти з енергією 1,46 МеВ.

Оскільки ефективність реєстрації лічильниками γ-квантів значно менша ніж β-частинок, будемо вважати, що лічильники реєструють тільки βˉ-частинки. Отже, маса ізотопу 40К в препараті, який розпадається з випромінюванням β-частинок, дорівнює , де ε = 0,89.

Таким чином, під величиною N у формулі (13) слід розуміти кількість ядер ізотопу 40К, які розпадаються з випромінюванням β-частинок:

де М – молярна маса 40К; NA = 6,02· 1023 моль–1 – стала Авогадро.

Підставляючи одержані співвідношення для a та N в формулу (13), дістанемо робочу формулу для визначення періоду напіврозпаду ізотопу 40К:

(14)

3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ ТА ОБРОБКА
РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.