Statystyczny charakter rozpadu promieniotwórczego - omówienie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 35
Wyświetleń: 623
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Statystyczny charakter rozpadu promieniotwórczego - omówienie  - strona 1 Statystyczny charakter rozpadu promieniotwórczego - omówienie  - strona 2 Statystyczny charakter rozpadu promieniotwórczego - omówienie  - strona 3

Fragment notatki:

CLF
Statystyczny charakter rozpadu promieniotwórczego
Ćw. B7
STATYSTYCZNY CHARAKTER ROZPADU
PROMIENIOTWÓRCZEGO
PODSTAWY FIZYCZNE
Wstęp
Promieniotwórczość naturalna została odkryta w 1896 roku przez H.Becquerela [1]. W przyrodzie
znane są trzy podstawowe przemiany promieniotwórcze: rozpad alfa, beta i gamma (α , β i γ ).
Rozpad alfa polega na emisji z jądra macierzystego cząstki alfa, czyli podwójnie zjonizowanego
jądra helu. Przemianie tej ulegają na ogół jądra ciężkie o liczbie masowej A większej od 200.
W czasie przemiany beta z jądra emitowany jest elektron i antyneutrino elektronowe (przemiana
beta minus) lub pozyton i neutrino elektronowe (przemiana beta plus). Emisja tych cząstek
następuje w wyniku przemiany nukleonów (protonu lub neutronu) znajdujących się w jądrach
macierzystych. Schemat rozpadu przemiany beta minus wygląda następująco
,
a dla przemiany beta plus
.
Trzecim typem przemiany beta jest tak zwany wychwyt K. Polega on na wychwycie elektronu
z powłoki K. Schemat tej przemiany można zapisać następująco:
.
(A, Z) oznacza jądro o liczbie masowej A i liczbie porządkowej Z, e− - elektron, e+ - pozyton,
ν e - neutrino elektronowe a
- antyneutrino elektronowe.
Przemianom alfa i beta towarzyszy zwykle promieniowanie elektromagnetyczne zwane
promieniowaniem gamma. W czasie tej przemiany następuje wyzbycie się przez jądro nadmiaru
energii (zwanej energią wzbudzenia). Liczba neutronów i protonów w jądrze w czasie tej przemiany
pozostaje nie zmieniona.
Tylko do użytku wewnętrznego.
1
CLF
Statystyczny charakter rozpadu promieniotwórczego
Ćw. B7
Kilka lat po odkryciu Becquerella stwierdzono, że liczba aktów rozpadu w jednostce czasu dla
każdej z przemian jądrowych (α, β czy też γ) wykazuje identyczną zależność od czasu - liczba
rozpadów czystej substancji promieniotwórczej maleje wykładniczo z czasem. Dopiero w roku 1905
ten fakt doświadczalny zinterpretowano jako dowód na to, że rozpad promieniotwórczy ma
charakter statystyczny.
Na drodze, jakiego rozumowania można dojść do takiego wniosku?
Otóż wiedząc, że jeśli w chwili t = 0 liczba jąder promieniotwórczych wynosiła N0, a po upływie
czasu t zmalała do wartości N(t) = N0 e−
λ t
, można obliczyć prawdopodobieństwo rozpadu
dowolnego jądra. Będzie ono równe - z definicji - stosunkowi liczby rozpadów w obranej jednostce
czasu
do liczby możliwych rozpadów, a więc liczby jąder promieniotwórczych,
jakie istniały w danej próbce w chwili t. Prawdopodobieństwo to
jest stałe
w czasie. Jeśli prawdopodobieństwo zajścia jakiegoś zjawiska jest stałe w czasie, nie zależy od
warunków zewnętrznych ani od historii danego obiektu, to mówimy, że zjawisko jest przypadkowe.
Prostą konsekwencją przypadkowości rozpadu promieniotwórczego powinno być istnienie
fluktuacji statystycznych, czyli rozrzutu zmierzonych wielkości wokół wartości średniej. Wyniki
pomiarów rzeczywistej aktywności dowolnej próbki promieniotwórczej nie będą układały się
idealnie na krzywej wykładniczej (patrz rys. 1).
Rys. ... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz