Dans certains matériaux, le noyau d'un atome est instable et émet des particules spontanément, sans aucun stimulus externe. Ce processus est appelé la radioactivité ou la désintégration radioactive.
Les éléments de numéro atomique 83 ont plus de 82 protons et sont radioactifs ainsi. Isotopes, qui sont des éléments où les noyaux ont des nombres différents de neutrons, peuvent également être instable. Les noyaux des éléments instables émettent des particules alpha, bêta ou gamma. Une particule alpha est un noyau d'hélium, et une particule bêta est un électron ou d'un positron, qui a la même masse que l'électron, mais a une charge positive. Une particule gamma est un photon de haute énergie.
Pour calculer la radioactivité, il est nécessaire de connaître le temps qu'il faut pour le noyau à la pourriture.
Instructions
1 Trouver l'expression de la demi-vie t (la moitié) d'un échantillon radioactif. Il est le temps nécessaire pour que la moitié de la quantité de noyaux dans un échantillon à se désintégrer. La demi-vie est liée à la décroissance constante lambda, qui a une valeur qui dépend du matériau de l'échantillon. La formule est t (la moitié) = ln 2 / lambda = 0,693 / lambda.
2 Étude de l'équation pour le taux de décroissance totale ou activité d'un échantillon radioactif. Il est R = dN / dt = lambda
N = N (0) e (-lambda * t). N est le nombre de noyaux, et N (0) est la quantité originale ou initiale de l'échantillon avant la désintégration au temps t = 0. L'unité de mesure de l'activité est ou becquerel Bq, ce qui est une désintégration par seconde. Une autre unité est le curie, ce qui équivaut à 3,7 x 10 exp (10) Bq.
3 Pratiquer le calcul de la désintégration radioactive. Radium 226 a une demi-vie de 1600 ans. Calculer l'activité d'un échantillon d'un gramme, dans laquelle N = 2,66 x 10 exp (21). Pour ce faire, trouver d'abord lambda. En même temps, convertir la demi-vie de quelques années à quelques secondes. Alors lambda = 0,693 / t ( la moitié) = 0,693 / (1600 3.156 x 10 exp (7) s / an) = 1,37 x 10 exp (-11) / s. Le taux de décroissance est donc dN / dt = lambda N = 1,37 x 10 exp (-11) / s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) désintègre / s = 3,7 x 10 exp (10) Bq. Notez que c'est un curies. Notez également que la désintégration / s est écrit comme 1 / s.
Conseils et avertissements
- Les éléments radioactifs sont également désignés comme des isotopes radioactifs, des radio-isotopes ou radionucléides.