g9f-4.2· Fəsil 4: Atom və atom nüvəsi· ~13 dəq

Radioaktivlik və radioaktiv çevrilmələr

α\alpha, β\beta, γ\gamma şüalanma və yarımparçalanma qanunu

Radioaktivlik bəzi nüvələrin öz-özünə şüalanaraq başqa nüvələrə çevrilməsidir; bu hadisəni ilk dəfə Bekkerel aşkar etmişdir. α\alpha-şüalanmada nüvə bir helium nüvəsi (24He^{4}_{2}\text{He}) buraxır, ona görə AA 4 vahid, ZZ isə 2 vahid azalır. β\beta-şüalanmada nüvədən elektron çıxır: AA dəyişmir, ZZ bir vahid artır. γ\gamma-şüalanma isə fotonların (yüksək enerjili elektromaqnit şüanın) buraxılmasıdır və burada nə AA, nə də ZZ dəyişir. Parçalanmamış nüvələrin sayı yarımparçalanma qanunu ilə azalır: N=N02t/T=N02t/TN = N_0 \cdot 2^{-t/T} = \dfrac{N_0}{2^{t/T}}, burada TT yarımparçalanma periodudur; t/Tt/T tam ədəd olduqda hesablama asanlaşır. Eyni qayda maddənin kütləsinə də aiddir (kütlə nüvələrin sayı ilə mütənasibdir).

📌Nümunə

Məsələn: başlanğıc kütlə m0=80m_0 = 80 q, t=3Tt = 3T keçdikdə m=m02t/T=8023=808=10m = \dfrac{m_0}{2^{t/T}} = \dfrac{80}{2^3} = \dfrac{80}{8} = 10 q qalır. α\alpha-parçalanmada 92238U^{238}_{92}\text{U} üçün A=2384=234A = 238 - 4 = 234, Z=922=90Z = 92 - 2 = 90 alınır.

Qrafiklər

Radioaktiv şüalanma: α, β, γ şüaların nüfuzetmə qabiliyyəti (α < β < γ; kağız, alüminium, qurğuşun)
Radioaktiv şüalanma: α, β, γ şüaların nüfuzetmə qabiliyyəti (α < β < γ; kağız, alüminium, qurğuşun)

Əsas terminlər

RadioaktivlikBəzi nüvələrin öz-özünə şüalanaraq başqa nüvələrə çevrilməsi hadisəsi; ilk dəfə Bekkerel aşkar etmişdir.
α\alpha-şüalanmaNüvənin helium nüvəsi (24He^{4}_{2}\text{He}) buraxması; AA 4 vahid, ZZ 2 vahid azalır.
β\beta-şüalanmaNüvədən elektron (10e^{0}_{-1}\text{e}) çıxması; AA dəyişmir, ZZ bir vahid artır.
γ\gamma-şüalanmaYüksək enerjili fotonların (elektromaqnit şüanın) buraxılması; nə AA, nə də ZZ dəyişir.
Yarımparçalanma periodu (TT)Maddənin (nüvələrin) yarısının parçalanması üçün lazım olan vaxt.
Yerdəyişmə qaydasıNüvə çevrilməsində kütlə ədədi AA və yük ədədi ZZ saxlanır (tarazlanır).
α\alpha, β\beta, γ\gamma şüalanmanın müqayisəsi
ŞüalanmaBuraxılan hissəcikAA dəyişməsiZZ dəyişməsi
α\alphaHelium nüvəsi (24He^{4}_{2}\text{He})A4A - 4Z2Z - 2
β\betaElektron (10e^{0}_{-1}\text{e})dəyişmirZ+1Z + 1
γ\gammaFoton (elektromaqnit şüa)dəyişmirdəyişmir

α\alpha müsbət, β\beta mənfi yüklüdür və sahədə sapır; γ\gamma yüksüzdür, sapmır.

Şüalanmaların xassələri
ŞüalanmaYükNüfuzetmə qabiliyyətiTəbiəti
α\alphamüsbətən zəif (kağız saxlayır)hissəcik (24He^{4}_{2}\text{He})
β\betamənfiortahissəcik (elektron)
γ\gammayüksüzən güclüelektromaqnit şüa

Nüfuzetmə sırası: α<β<γ\alpha < \beta < \gamma.

Yarımparçalanma: qalan kütlə (N=N0/2nN = N_0 / 2^n)
  1. 1Verilənlər: m0=240m_0 = 240 q, t=3Tt = 3T, deməli n=t/T=3n = t/T = 3.
  2. 2Düstur: m=m02t/T=m02nm = \dfrac{m_0}{2^{t/T}} = \dfrac{m_0}{2^n}.
  3. 3Bölücü: 2n=23=82^n = 2^3 = 8.
  4. 4Nəticə: m=2408=30m = \dfrac{240}{8} = 30 q parçalanmamış qalır.
Nüvə reaksiyası: AAZZ-in saxlanması (α\alpha-parçalanma)
  1. 1Verilənlər: 92238U^{238}_{92}\text{U} bir α\alpha-parçalanmaya uğrayır.
  2. 2Qayda: α\alpha-da kütlə ədədi 4, yük ədədi 2 azalır.
  3. 3Kütlə ədədi: A=2384=234A = 238 - 4 = 234.
  4. 4Yük ədədi: Z=922=90Z = 92 - 2 = 90.
  5. 5Nəticə: Alınan nüvə: A=234A = 234, Z=90Z = 90.
🚫Tez-tez səhv

t=3Tt = 3T üçün kütləni 3-ə bölmək səhvdir; düzgün bölücü 23=82^3 = 8-dir, məsələn 240/8=30240/8 = 30 q.

⚠️Diqqət

Parçalanan kütlə ilə qalan kütləni qarışdırma: qalan =m0/2n= m_0/2^n, parçalanan =m0= m_0 - qalan.

⚠️Diqqət

t/Tt/T (period sayı) ilə tt (vaxt) fərqlidir: əgər 3 period keçibsə, t=3Tt = 3 \cdot T, T=t/3T = t/3.

💡Qeyd

Yadda saxla: α\alpha nüvəni 'ağırlaşmadan azaldır' (A4A-4, Z2Z-2), β\beta yalnız ZZ-i 1 artırır, γ\gamma heç nəyi dəyişmir.

Qaydalar

  1. 1α\alpha-şüalanma (24He^{4}_{2}\text{He}): AA4A \rightarrow A - 4, ZZ2Z \rightarrow Z - 2.
  2. 2β\beta-şüalanma (elektron): AA dəyişmir, ZZ+1Z \rightarrow Z + 1; γ\gamma-şüalanma: AAZZ dəyişmir.
  3. 3Yarımparçalanma qanunu: N=N02t/TN = \dfrac{N_0}{2^{t/T}}, TT — yarımparçalanma periodu.
  4. 4Yerdəyişmə qaydası: nüvə çevrilməsində AAZZ saxlanır (tarazlanır).

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir