Download miễn phí Giáo án Phân rã phóng xạ
Mục Lục
4.1 Sơ đồ phân rã: 2
4.1.1 Các kiểu phân rã: 2
4.1.2. Sơ đồ phân rã phức tạp: 8
4.2. Tốc độ phân rã: 8
4.2.1 Chu kỳ bán rã: 8
4.2.2. Cân bằng phóng xạ 11
4.3 Tương tác của bức xạ với vật chất: 18
4.3.1 Hạt nặng: 20
4.3.2 Các electron: 22
4.3.3. Tia gamma: 28
Hiệu ứng quang điện 32
Hiệu ứng Compton 34
Sự Tạo Cặp 36
4.4. Tài liệu tham khảo 37
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
even the most sensitive detection equipment available today. Hoạt độ 20F sẽ được dễ dàng đo được sau khi chiếu xạ với ngay cả các loại thiết bị thô sơ nhất, trong khi 10Be có thể hầu như không phát hiện được với ngay cả những thiết bị nhạy cảm nhất hiện nay. Tuy nhiên, nếu được phát hiện, 10Be hoạt độ sẽ được đo trong nhiều thế kỷ, trong khi đó hoạt động 200F sẽ được không đo được trong khoảng 5 phút. The maxi-mum delay time before measurement of the 20 F when it has decayed to the initial 10 Be activity value can be calculated from. Thời gian tạm dừng tối đa trước khi đo của 20F khi nó đã bị phân rã đến 10Be giá trị hoạt động ban đầu có thể tính từ. công thức:(6)
Which is the decay equation (5) in logarithmic (base) form ,Thus Đó là phương trình phân rã (5) theo hình thức logarit (cơ số 10), vậy:
With modern activation analysis systems, Provided no transportation delays were encountered, 4.8 min would be more than enough time to this flux (eg, 1 week) or an equal irradiation in a larger flux (eg, 10 13 all other nuclides produced by (n, Với hệ thống phân tích hiện đại, không có sự chậm trễ gặp phải, thời gian 4,8 phút sẽ đủ để xác định hoạt độ của 20F và với thời gian chiếu xạ lâu hơn (ví dụ, 1 tuần) hay chiếu xạ với một thông lượng lớn hơn (ví dụ, 1013 n/cm2.s ) 10Be trong 1g BeF2 sẽ sẵn sàng để thực hiện. Khi tất cả các chất khác sản xuất bằng phản ứng (n , g)) reactions have half-lives much shorter than 2.7 x 10 6 có chu kỳ bán rã ngắn hơn nhiều so với 10Be là 2,7 x 106 năm10 Be, minimum detectability for such quantities is not a problem if the amount of sample is nit severely limited., giới hạn tối thiểu cho số lượng như vậy không phải là một vấn đề nếu số lượng mẫu không bị hạn chế.
4.2.2. 4.2.2. Radioactive Equilibria Cân bằng phóng xạ
With the exception of pure monoisotopic elements activated with thermal neutrons, irradiation of a matrix will result in the production of more than one radioactive nuclide. Ngoại trừ các nguyên tố đồng vị đơn chất kích hoạt bằng các nơtron nhiệt, chiếu xạ sẽ dẫn đến việc sản xuất của một chất phóng xạ sẽ nhiều hơn.The measurement of the several nuclides in the sample may be accomplished by the measurement of their radiation types and energies or of their half-lives or both. Việc đo lường của nhiều chất trong mẫu có thể được thực hiện bằng cách đo năng lượng bức xạ hay chu kỳ bán rã của chúng hay cả hai. Since the half-life or both .Since the half-life value is a characteristic sample, the total activity D T (t) at any time after irradiation t will be the sum of the activity of each radionuclide present. Khi giá trị của chu kỳ bán rã là sự đặc trưng của mỗi chất phóng xạ, nếu có nhiều chất phóng xạ trong mẫu thì tổng hoạt độ DT(t) ở thời điểm bất kỳ t sau khi chiếu xạ sẽ bằng tổng các hoạt độ thành phần:
(7)
The initial activities D j 0 can be determined experimentally by graphical analysis of the decay curve if the mixture contains not more than three or four nuclides with half-life that differ from one another by at least a factor of two (see Problem 4.6). Các hoạt động ban đầu Di0 có thể được xác định bằng thực nghiệm bằng cách phân tích đồ họa của đường cong phân rã nếu hỗn hợp có chứa không quá ba hay bốn nguyên tố với chu kỳ bán rã khác nhautừng đôi một (xem Vấn đề 4.6).
(8)
An important exception to (7) occurs when a radionuclide decays to a product nuclide which is itself radionuclide decays to a product nuclide which is itself radioactive. Một ngoại lệ quan trọng (7) xảy ra khi một chất phóng xạ phân rã đến một chất mà sản phẩm phân rã là chính nó. một chuỗi biến đổi như vậy được gọi là một chuỗi phân rã, có thể được viết là:
where P is the parent nuclide, D is the daughter nuclide, and S is the daughter's product nuclide, which may itself be a radioactive nuclide. In activation analysis practice, S is almost always a stable nuclide. Several exceptions exist, especially in the cases of the stable nuclide. Several exceptions exist, especially in the cases in which radionuclides whose granddaughter nuclide is the metastable state nuclide. Với P là hạt mẹ, D là hạt con, và S là sản phẩm của hạt con, mà tự nó có thể là một chất phóng xạ. Trong phân tích kích hoạt thực tế, S là hầu như luôn luôn bền. Đặc biệt là trong các trường hợp của các hạt nhân ổn định. trường hợp ngoại lệ Một số tồn tại, đặc biệt là trong các trường hợp, trong đó chất phóng xạ có hạt nhân cháu ở trạng thái siêu bền. The decay chains of 111 Pd, 117 Cd, and 124 Sn are examples of the latter exception. Các chuỗi phân rã của 111Pd, 117Cd, và 124Sn là những ví dụ của trường hợp ngoại lệ này.
Table 4.1 lists for several elements the decay chain resulting from neutron activation. Bảng 4.1 Liệt kê một số nguyên tố trong chuỗi phân rã từ kích hoạt nơtron. Included in the table are several fission products which are some time used to determine uranium or as radioisotopic tracers.Bảng bao gồm một số sản phẩm phân hạch đôi khi sử dụng để xác định uranium hay dùng như là đồng vị phóng xạ đánh dấu.
Hạt nhân
Phản ứng
Sản phẩm kích hoạt
(P)
Chu kỳ bán rã
hạt mẹ
Hạt nhân con (D)
Chu kỳ bán rã
hạt con
Hạt bền
(S)
46Ca
(n,g)
47Ca
4,5 ngày
47Sc
3,4 ngày
47Ti
48Ca
(n,g)
49Ca
8,7 phút
49Sc
57,5 phút
49Ti
94Zr
(n,g)
95Zr
65 ngày
95Nb
35 ngày
95Mo
96Zr
(n,g)
97Zr
17 giờ
97Nb
72 phút
97Mo
100Mo
(n,g)
101Mo
14,6 phút
101Tc
14 phút
101Ru
235U
(n,f)
90Sr
28 năm
90Y
64 giờ
90Zr
235U
(n,f)
137Cs
30 năm
137mBa
2,6 phút
137Ba
235U
(n,f)
140Ba
12,8 ngày
140La
40 giờ
140Ce
Bảng 4.1 chuỗi phân rã của một số sản phẩm phân hạch theo phân tích kích hoạt nơtron
In each of these chains the parent nuclide decays according to the decay equation. Trong mỗi một trong các chuỗi các hạt nhân mẹ phân rã theo phương trình phân rã:
(9)
Which has the familiar solution Trong đó có các giải pháp quen thuộc
(10)
However , the net change in the number of daughter nuclei with time is a function not only of its own decay constant but also of the rate with which it is being produced by the decay of its parent. Tuy nhiên, sự thay đổi hạt nhân con với thời gian là một chức năng không chỉ của riêng hằng số phân rã mà còn của tốc độ phân rã mà nó đang được sản xuất bởi sự phân rã của hạt nhân mẹ. The rate equation for the daughter nuclide is given by. Phương trình tốc độ phân rã cho hạt nhân con được cho bởi.
(11)
In which Trong đó lPNP is the decay rate of the parent (which is the production rate of the daughter) andlà tốc độ phân rã của hạt mẹ (tốc độ sản xuất hạt con) và lDND is the decay rate of the daughter. là tốc độ phân rã của hạt con. Equation 11 may be rearranged into the form of a linear differential equation of the first order. Công thức 11 có thể được sắp xếp lại dưới dạng một phương trình vi phân tuyến tính bậc 1.
(12)
The solution to this differential equation is derived in several textbooks 1 and is given as. Việc giải phương trình vi phân này có trong một số sách giáo khoa và được cho là.
(13)
In terms of radioactivities, and with no initial daughter present (ie, N D 0 = 0), (13) becomes Về hoạt độ, không có mặt hạt con ban đầu (tức là, ND0 = 0), (13) trở thành :
(14)
Two interesting types of radioactive equilibrium occur when the half-life of the parent nuclide is greater than the half-life of its daughter (ie, Hai điều thú vị của cân bằng phóng xạ xảy ra khi chu kỳ bán rã của hạt nhân mẹ lớn hơn chu kỳ bán rã hạt nhân con thí dụ như ( lP < lD). ).). Equation 14 shows that if Phương trình 14 cho thấy rằng nếu lP < lD, tăng t, t t becomes negligible much faster than, and whentrở nên không đ...