1 / 33

promieniotwórczość

promieniotwórczość. laboratorium Curie. 1903 – PC, MSC. 1911 – MSC. 1935 – FJ, IJC. troje noblistów. Przemiany jądrowe. rozpad . rozpad  –. rozpad  +. wychwyt K. przemiana . wewn ę trzna konwersja. Przemiany jądrowe. spontaniczne przypadkowe.

anja
Download Presentation

promieniotwórczość

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. promieniotwórczość

  2. laboratorium Curie

  3. 1903 – PC, MSC 1911 – MSC 1935 – FJ, IJC troje noblistów

  4. Przemiany jądrowe rozpad  rozpad – rozpad + wychwyt K przemiana  wewnętrzna konwersja

  5. Przemiany jądrowe • spontaniczne • przypadkowe Aktywność – liczba rozpadów na jednostkę czasu: jednostka - bekerel: dawna jednostka – kiur (aktywność 1g Ra)

  6. Proces statystyczny – zmiana (ubytek) jąder proporcjonalny do całkowitej liczby jąder N oraz do czasu t. Prawo rozpadu

  7. stała rozpadu Prawo rozpadu warunki początkowe: średni czas życia: http://www.lon-capa.org/~mmp/applist/decay/decay.htm

  8. Prawo rozpadu Aktywność źródła: mierzymy aktywność

  9. Pomiar stałej rozpadu ln A/A0 t1/2 2t1/2

  10. Prawo rozpadu Ile jąder zostanie? Czas połowicznego zaniku:

  11. Przemiany jądrowe Proces statystyczny – liczba jąder, które ulegną rozpadowi w czasie T1/2fluktuuje wokół wartości N0/2 fluktuacje statystyczne fluktuacje względne

  12. Datowanie promieniotwórcze

  13. Przemiana  Jądro wzbudzone przechodzi do stanu podstawowego pozbywając się energii wzbudzenia. przemiana   wewnętrzna konwersja e

  14. Przemiana  • przemiana  jest procesem wtórnym – następuje po procesach prowadzących do wzbudzenia jądra (zderzenie, rozpad  lub ) • widmo energetyczne dyskretne: h = Ei - Ef jądro macierzyste  • energia: kilka, kilkanaście MeV  jądro pochodne

  15. Przemiana  • czas życia stanu wzbudzonego:  = 10-16 - 10-15 s • izomeria jądrowa – bardzo długie czasy życia stanu wzbudzonego • Procesem konkurencyjnym do emisji kwantu  jest proces wewnętrznej konwersji – energia wzbudzenia jądra jest przekazywana bezpośrednio elektronowi z powłoki bliskiej jądra (K lub L) i elektron wylatuje z atomu. współczynnik konwersji:

  16. T1/2 [s] 1015 E5 E4 1010 M5 105 M4 E3 1 M3 10-5 E2 M2 10-10 M1 E1 10-15 0,01 0,02 0,05 2 1 0,1 5 0,2 0,5 energia kwantów [MeV]

  17. AZX 1 2 3 3 1 3 2 I A-4Z-2Y 2 1 E Rozpad   241Am 237Np parcjalne czasy życia:

  18. Rozpad  logT1/2 logE Korelacja między czasami życia a energiami cząstek 

  19. Rozpad  energie cząstek  : < 10 MeV czasy życia: od 10-6 s do 1017 s Bz r ze – ładunek emitowanej cząstki stany związane Dla cięższych jąder i cząstek  wysokość bariery ponad 20 MeV. Klasyczny opis – emisja czastki  niemożliwa!

  20. Rozpad  • G. Gamov (1904 – 1968) – opis kwantowy: • cząstka  istnieje wewnątrz studni potencjału • cząstka  opisywana funkcją falową może przenikać barierę potencjału w zjawisku tunelowania V E prawdopodobieństwo emisji: r Rin ze wzrostem E maleje wykładnik – silnie rośnie prawdopodobieństwo Rout

  21. Rozpad  • monoenergetyczne, E(4 - 9) MeV • szeroki zakres czasów, t1/2(10-7s, 1010 lat) • ciężkie jądra, Z > 82 • cząstki  są słabo przenikliwe • moment pędu cząstki  : | Jp – Jk |  J Jp + Jk • parzystość: Pp / Pk=(-1)J

  22. Rozpad  rozpad w spoczynku:  98% energii unosi cząstka 

  23. Rozpad  e-   6429Cu  6430Zn + e + e e 64Cu 64Zn e+  + 6429Cu  6428Ni + e+ + e e 64Cu 64Ni  6429Cu + ep 6428Ni + e e 64Cu 64Ni wychwyt elektronu

  24. Wychwyt k (elektronu z powłoki k) Energie fotonów ~ keV (promienie X)

  25. Widma beta Liczba cząstek β 6429Cu  6430Zn + e + e 6429Cu  6428Ni + e+ + e 0,2 0,4 0,6 Ee [MeV]

  26. Neutrino Trzecia cząstka, neutralna, o bardzo małej (zerowej?) masie - nie gamma, bo spin połówkowy, np. : n  p + e– + ? + liczba leptonowa Hipoteza neutrino: W. Pauli (1932), m = 0, J = ½ h/2 Odkryta w 1957 r.

  27. Rozpad β Oddziaływanie słabe

  28. Typy rozpadów

  29. Naturalne pierwiastki promieniotwórcze Początek trzech naturalnych szeregów promieniotwórczych Początek czwartego szeregu: 237Np (T1/2 =2,14∙106 < wiek Ziemi) - nie występuje naturalnie 4 szeregi, bo tylko rozpad α zmienia liczbę nukleonów (zmiana o 4 nukleony)

  30. Szeregi promieniotwórcze

  31. N 238U 4.51·109 lat 234Th N 235U 7.15·108 lat 231Th     206Pb Z 207Pb Z Szeregi promieniotwórcze

  32. N 232Th 1.39·1010 lat 228Ra 208Pb Z Szeregi promieniotwórcze torowy neptunowy uranowo-radowy uranowo-aktynowy

  33. N 238U 237Np 237Np 235U 2.3·106 lat 232Th N 233Pa   208Pb 209Bi 207Pb 209Bi 206Pb Z Z Szeregi promieniotwórcze

More Related