Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 37: Phóng xạ (Bản mới)

Phóng xạ 
XUNG PHONG TRẢ LỜI 
Câu 1 : Các đặc tính của quá trình phóng xạ ? 
 a/- Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân 
 b/- Có tính tự phát và không điều khiển được , không phụ thuộc vào các yếu tố thuộc môi trường ngoài như nhiệt độ, áp suất .v.v 
 c/- Là một quá trình ngẫu nhiên 
Câu 2 : Thế nào là chất đồng vị ? Nêu 3 đồng vị của Hydro ? 
Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng nguyên tử số Z , khác số khối A – nghĩa là cùng số prôton và khác số nơtrôn 
 Hydro có 3 đồng vị 
8:52- 8:55 
 γ 
 α 
 β + β - 
Câu 3 : Các dạng phóng xạ ( Tia α , tia β + , tia β - , tia γ ) 
Tia β +: Dòng hạt Pozitron (phản electron) 
Tia α : Dòng hạt α tức là hạt nhân , có tốc độ 20000 km/s . Tia α đi được vài xentimet trong không khí , tia α đi trong chất rắn cở vài micromet 
Tia β -: Dòng hạt electron 
Tia β + và tia β - có tốc độ xấp xỉ vận tốc ánh sáng . Các tia này đi được vài mét trong không khí và đi được vài milimet trong kim loại 
Tia γ : Sóng điện từ có bước sóng rất ngắn ( ngắn hơn bước sóng tia X) . Tia γ xuyên qua tường bê tông dày vài mét và đi vài xentimet trong chì . Tia γ rất nguy hiểm với sinh vật sống ! 
8:55- 8:58 
II/- Định luật phóng xạ : 
3/- Chu kỳ bàn rã (T) : 
 Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi thời gian T gọi là chu kỳ bán rã , cứ sau mỗi chu kỳ này thì ⅟2 số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác 
 N 0 : Số hạt nhân ban đầu 
 N : Số hạt nhân còn lại 
 t : Thời gian đã trôi qua 
 T : Chu kỳ bàn rã 
 t/T : Số chu kỳ bán rã 
 λ = ln2 /T : hằng số phóng xạ 
 m 0 : Khối lượng ban đầu 
 m : Khối lượng còn lại 
 N 
 No 
 O T 2T t 
§ 63 PHÓNG XẠ (TiẾP THEO ) 
2/- Định luật phóng xạ : Số hạt nhân phóng xạ giảm theo hàm mũ 
8:58- 9:07 
 N 0 : Số hạt nhân ban đầu 
 N : Số hạt nhân còn lại 
 t : Thời gian đã trôi qua 
 T : Chu kỳ bàn rã 
 t/T : Số chu kỳ bán rã 
 λ = ln2 /T : hằng số phóng xạ 
 m 0 : Khối lượng ban đầu 
 m : Khối lượng còn lại 
 N 
 No 
 O T 2T t 
9:07- 9:11 
Hướng dẫn kỹ năng tính toán hàm mũ 
Ví dụ cần tính 
Với máy tính Casio 
 Cách 1 : 500 x e (-0.05 x 46 ) = 50.1294 
Cách 2 : 500 x e ^(-0.05 x 46 ) = 50.1294 
Cách 3 : 500 / ( 2^ ( -3.3182 ) ) = 50. 1294 
shift 
ln 
Anpha 
ln 
9:11- 9:14 
Bài toán : Chất I ốt phóng xạ dùng trong Y tế có chu kỳ bán rã 
T ≈ 9 ngày đêm . Ban đầu nhận về m 0 = 400 gam thì sau 36 ngày đêm : 
 a/- Khối lượng I ốt phóng xạ còn lại m là bao nhiêu ? 
 b/- Khối lượng I ốt phóng xạ đã bị tiêu hao đi Δ m là bao nhiêu ? 
 c/- Khi thời gian là 32 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ còn bao nhiêu ? 
 ( Câu c giải theo công thức - sẽ giải quyết sau ) 
Thời gian 
O 
1T 
9 ngàyđêm 
2T 
18 ngàyđêm 
3T 
27ngày đêm 
4T 
36 ngàyđêm 
m (gam) 
400 
 200 
.? 
..? 
.? 
Δ m (gam) 
0 
 200 
.? 
..? 
.? 
 Hãy giải các câu a , câu b bằng cách áp dụng công thức ? 
 a/ , với λ = (ln2)/9 =0,077  = 25 ( gam) 
 Hoặc 
 b/- Δ m = mo - m = 400 – 25 = 375 ( gam ) 
9:14- 9:20 
III Đồng vị phóng xạ nhân tạo : 
1/- Phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu : 
Phương pháp Nguyên tử đánh dấu : Trôn lẫn chất phóng xạ với đồng vị không phóng xạ ta có thể theo dõi sự di chuyển , sự định vị của hoạt chất trong đối tượng nghiên cứu nhờ việc theo dõi tia phóng xạ .Phương pháp này dùng nhiều trong y học , sinh học , hóa học 
a/-Thí nghiệm của Ông bà Quy-ry (thực hiện năm 1934 ) 
Tạo ra đồng vị đồng vị phóng xạ nhân tạo 
9:20- 9:24 
2/- Đồng vị , đồng hồ của trái đất : 
Trong không khí lượng cacbon đioxit tạo bởi chiếm 10 -6 % 
Khi cây còn sống tỷ lệ chiếm t ỷ lệ chiếm 10 -6 % 
Khi cây chết tỷ lệ giảm do là chất phóng xạ β - với chu kỳ bán rã T = 5730 năm 
So sánh độ phóng xạ người ta tính ra tuổi cổ vật 
( Có thể tính tuổi các cổ vật làm bằng cây cối 5 thế kỷ  55 thế kỷ ) 
9:24- 9:28 
 TÓM TẮT 
• Phóng xạ là quá trình phân hủy tự phát của hạt nhân không bền vững 
•Số hạt nhân của nguồn phóng xạ giảm theo hàm mũ 
 và 
•Chu kỳ bán rã & hằng số phóng xạ cho bởi 
•Phóng xạ tự nhiên & Phóng xạ nhân tạo 
9:28- 9:30 
Câu 1 : Một chất phóng xạ X , ban đầu có 200 gam , sau 20 ngày đêm chỉ còn lại 50 gam . Tính xem chu kỳ bán rã T là bao nhiêu ngày đêm ? 
A : 10 
D : 25 
C : 20 
B : 15 
9:30- 9:31 
Câu 2 : Một chất phóng xạ X , ban đầu có 400 gam . Hỏi sau thời gian t là bao nhiêu lần chu kỳ bán rã thì khối lượng chất phóng xạ còn lại là 50 gam 
A : 1T 
D : 4T 
C : 3T 
B : 2T 
9:31- 9:32 
 Giới thiệu bổ sung kiến thức ( Học sinh không cần ghi ) 
 Độ phóng xa với Ho = λ .No và H = λ .N 
 Trong hệ SI đơn vị đo độ phóng xạ là Beccơren (Bq ) 
 ( Bội số của Bq là Ci ( Đọc là Quy ri ) 
 1 Ci = 3,7.10 10 Bq 
Chú ý : Khi tính độ phóng xạ H trong hệ SI thì chu kỳ bán rã T phải đổi ra giây 
9:32- 9:34 
Dặn dò 
9:34- 9:35 
Tiết tiếp theo là tiết tự chọn về phóng xạ §63a , các em sẽ được giới thiệu một số dạng toán khác về phóng xạ 
Về nhà tự giải các bài tập 1  5 trang 194 sách giáo khoa 
Tự đọc lại bài giảng này 1 lần 
Tự đọc lại bài này ở sách giáo khoa 1 lần 
Xin chào các thầy cô ! Xin cảm ơn !