Санкт-Петербург. Расчетно-графическое задание

Расчетно-графическое задание

По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Радиоктивный распад

Выполнил: студент гр. ЭР-10-3 ______________ /Сехпоян Д.А./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Вариант № 20.

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель: Ассистент ____________ /Ежов О.Н./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2012 год.

Задание: Образец испытывает - распад. Начальная масса образца – 20г. Постоянная распада . Найти уравнение распада, период полураспада и построить график зависимости массы от времени от начала распада до 2-х периодов полураспада.

Теоретические сведения:

Радиоакти́вный распа́д (от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный») — спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер (заряда Z,массового числа A) путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие элементы радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы.

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Энергетические спектры α-частиц и γ-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр β-частиц — непрерывный.

Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.

В настоящее время, кроме альфа-, бета- и гамма-распадов, обнаружены распады с эмиссией нейтрона, протона (а также двух протонов),кластерная радиоактивность, спонтанное деление. Электронный захват, позитронный распад (или -распад), а также двойной бета-распад (и его виды) обычно считаются различными типами бета-распада.

Решение:

С вероятностью 100% (согласно источнику) данный образец будет испытывать - распад.

Иными словами, распад будет происходить по следующей схеме:

Закон радиоактивного распада в общем виде будет выглядеть:

Его решением будет являться:

, где N(0) – начальное число атомов, - постоянная распада.

Начальное число атомов можно найти разделив общую массу образца на массу одной частицы:

Переведем в систему СИ:

Отсюда получаем:

Таким образом, уравнение радиоактивного распада для данного образца будет выглядеть:

Период полураспада можно найти по простой формуле:

Зависимость массы от времени:

График:

Вывод: В данной работе был разобран процесс радиоактивного распада, составлено уравнение распада для элемента , записано наиболее вероятное уравнение реакции распада данного элемента. Как можно увидеть из графика, процесс полураспада урана занимает около 4,5 миллиардов лет. Иными словами, практически весь уран на Земле образовался почти одновременно с самой планетой. Также можно заметить, что процесс распада бесконечен, так как только .

Дата добавления: 2015-07-10