Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 37: Phóng xạ (Chuẩn kiến thức)

  Bài soạn  Bài 55: Sự phóng xạ 
	 Chúng ta biết rằng khi muốn tạo ra một chất người ta dùng phản ứng hoá học và từ các thế kỉ trước người ta đã tốn nhiều công sức để cố gắng biến đ ổi nguyên tố này thành nguyên tố khác ví dụ nh ư vàng . Nhưng họ không thành công vì không có đủ cơ sở khoa học . Tuy nhiên hy vọng của họ không phải là không có căn cứ . Thực tế hạt nhân không phải là bất biến mà nó có thể biến đ ổi thành hạt nhân khác một cách tự nhiên . Đây là hiện tượng gì? Để tr ả lời câu hỏi này ta đi nghiên cứu bài mới . 
Sự phóng xạ 
	1. Sự phóng xạ 
	 a)Định nghĩa : 
 	 Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự đ ộng phát ra những bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến đ ổi thành hạt nhân khác . 
	 b )Đặc đ iểm : 	 
	 Tia phóng xạ không nhìn thấy nhưng có tác dụng lí hoá nh ư: làm ion hoá môi trường , làm đen kính ả nh , gây ra những phản ứng hoá học  
Ta có thể xác đ ịnh bản chất tia phóng xạ khi cho nó đi qua đ iện trường giữa hai bản tụ . 
 c)Các loại tia phóng xạ và bản chất của nó : 
	Tia anpha : là bức xạ phóng ra bởi hạt nhân của 
 nguyên tử Uran và bị lệch về phía bản âm của tụ đ iện , 
ký hiệu α . 
 Hạt α là hạt nhân của nguyên tử Heli , nó mang đ iện tích dương , vận tốc khoảng 10 7 m/s nó làm ion hóa môi trường và mất dần năng lượng , tia này chỉ đi đư ợc 8cm trong không khí và không có kh ả năng đâm xuyên . 
Hạt α mang đ iện tích gì? 
- Tia β - là electron 
Tia β - bị lệch về phía 
bản nào của tụ ? 
 Tia β - lệch về phía bản dương của tụ và lệch nhiều hơn tia α . 
Tại sao tia β - lại bị lệch nhiều hơn tia α ? 
	Vì khối lượng của electron nhỏ hơn khối lượng 
của hạt α . 
	Tia β - đư ợc phát ra từ đ ồng vị 
	-Tia β + còn gọi là electron dương . 
	 Các hạt β đư ợc phóng ra với vận tốc lớn làm ion 
hóa môi trường nhưng yếu hơn tia α , tia β có thể bay 
tới hàng trăm mét trong không khí . 
*Tia bêta : kí hiệu β , có hai loại tia β + và β - 
Phóng xạ  - 
Phóng xạ  + 
	* Tia gama ( ): là sóng đ iện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao . Tia này không bị lệch trong đ iện trường . 
 
α 
β + 
 - 
Từ đ ặc đ iểm trên em cho biết tia  có mang đ iện tích không ? 
2) Đ ịnh luật phóng xạ 
	 Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong của hạt nhân gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác nhân bên ngoài . Đ ịnh luật phóng xạ đư ợc phát biểu nh ư sau : 
	 Mỗi chất phóng xạ đư ợc đ ặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã, cứ sau mỗi chu kỳ này th ì một phần hai số nguyên tử của chất ấy đã biến đ ổi thành chất khác . 
N 
t 
T 
2T 
3T 
N 0 / 8 
N 0 / 4 
N 0 / 2 
N 0 
	 Nh ư vậy th ì sau các thời gian T, 2T,, kT số nguyên tử của chất phóng xạ còn là: N 0 /2, N 0 /4,, N 0 /2 k , N 0 là số nguyên tử ban đ ầu . 
	N, m là số nguyên tử và khối lượng của chất phóng xạ còn lại sau thời gian t đư ợc tính bằng hàm số mũ : 
 N = N 0 e - t 
	 m = m 0 e -t 
 	m 0 là khối lượng ban đ ầu 
	  là hằng số phóng xạ. 
	Độ phóng xạ H của một lượng chất phóng xạ đo bằng số phân rã trên một giây . Đơn vị là Becơren ( Bq ) bằng một phân rã trên một giây . Đơn vị khác là curi ( Ci ) 1Ci=3,7.10 10 Bq. 
 T = ln2/ = 0,693/  
 Chúng ta biết rằng mỗi chất phóng xạ có độ mạnh yếu khác nhau để đ ặc trưng cho độ mạnh yếu đó người ta đưa ra đại lượng độ phóng xạ H. 
Gi ả sử t =T ta có m=m 0 /2=m 0 e - T T=ln2/ = 0,693/  
	Độ phóng xạ H(t ) giảm theo thời gian với qui luật sau : 
 H(t ) = - dN(t)/dt = N 0 e -t =  N(t ) =H 0 e -t 
	 Với H 0 là độ phóng xạ ban đ ầu , H 0 = N 0 . 
Ln(N 0 ) 
Ln(H(t )) 
t 
0 
Ln(N 0 )/  
 Đồ thị hàm LnH(t ) 
	 Xét Ln(H(t )) = ln(N 0 ) - t 
	Ta thấy lnH(t ) là hàm phụ thuộc bậc nhất vào thời gian . 
Củng cố : 
 	 Chất phóng xạ Co 60 ( dùng trong y tế ) có chu kỳ bán rã T=5,33 năm . Ban đ ầu có 1kg chất ấy , tính khối lượng còn lại sau 10 năm . sau bao nhiêu năm th ì còn lại 0,1 kg? 
Xin chân thành cám ơn