Закон радиоактивного распада

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская Государственная Академия Ветеринарной Медицины и Биотехнологии им. К.И. Скрябина»

Кафедра радиобиологии и биофизики им. академика РАСХН,

профессора А.Д. Белова

Реферат

по дисциплине «Радиобиология»

на тему:

«Закон радиоактивного распада»

Выполнила студентка

очной формы обучения

курса ФВМ 3 группы

Перегудова Е.Н.

Москва, 2014

Оглавление

Введение

Закон радиоактивного распада

Экспоненциальный закон

Характеристики распада

.Среднее время жизни

.Период полураспада

Заключение

Список использованной литературы:

Приложение

Введение

Радиоактивный распад (от лат. <#"24" src="doc_zip1.jpg" />

Закон радиоактивного распада

Закон радиоактивного распада - физический закон, описывающий зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени <#"justify">Существует несколько формулировок закона, например, в виде дифференциального уравнения:

радиоактивный распад атом квантовомеханический

которое означает, что число распадов ?dN, произошедшее за короткий интервал времени dt, пропорционально <#"justify">Экспоненциальный закон

В указанном выше математическом выражении - постоянная распада, которая характеризует вероятность <#"23" src="doc_zip6.jpg" />

где - начальное число атомов, то есть число атомов для

Таким образом, число радиоактивных атомов уменьшается со временем по экспоненциальному <#"41" src="doc_zip9.jpg" />

Дифференцируя выражение для зависимости числа атомов от времени, получаем:

где - скорость распада в начальный момент времени

Таким образом, зависимость от времени числа нераспавшихся радиоактивных атомов и скорости распада описывается одной и той же постоянной

Характеристики распада

Кроме константы распада радиоактивный распад характеризуют ещё двумя производными от неё константами:

1.Среднее время жизни

Время жизни квантовомеханической системы (частицы, ядра, атома, энергетического уровня и т.д.) - промежуток времени , в течение которого система распадается с вероятностью где e = 2,71828… - число Эйлера <#"9" src="doc_zip17.jpg" /> число оставшихся частиц уменьшается (в среднем) в е раз от количества частиц в начальный момент. Понятие «время жизни» применимо в условиях, когда происходит экспоненциальный распад (то есть ожидаемое количество выживших частиц N зависит от времени t как

где N0 - число частиц в начальный момент). Например, для осцилляций нейтрино <#"22" src="doc_zip19.jpg" />

Величина, обратная времени жизни, называется постоянной распада <#"21" src="doc_zip20.jpg" />

Экспоненциальный распад <#"43" src="doc_zip21.jpg" />

означающим, что число элементов в начальном состоянии убывает со скоростью пропорциональной N(t)/. Коэффициент пропорциональности равен Так, в фармакокинетике <#"justify">2.Период полураспада

Период полураспада квантовомеханической системы (частицы, ядра, атома, энергетического уровня и т. д.) - время T½, в течение которого система распадается с вероятностью 1/2. Если рассматривается ансамбль <#"46" src="doc_zip25.jpg" />.

Период полураспада, среднее время жизни <#"9" src="doc_zip26.jpg" /> и постоянная распада <#"14" src="doc_zip27.jpg" /> связаны следующими соотношениями, полученными из закона радиоактивного распада <#"41" src="doc_zip28.jpg" />.

Поскольку , период полураспада примерно на 30,7 % короче, чем среднее время жизни.

На практике период полураспада определяют, измеряя активность <#"justify">Парциальный период полураспада

Если система с периодом полураспада T1/2 может распадаться по нескольким каналам, для каждого из них можно определить парциальный период полураспада. Пусть вероятность распада по i-му каналу (коэффициент ветвления <#"48" src="doc_zip30.jpg" />.

Парциальный имеет смысл периода полураспада, который был бы у данной системы, если «выключить» все каналы распада, кроме i-го. Так как по определению , то для любого канала распада.

Стабильность периода полураспада

Во всех наблюдавшихся случаях (кроме некоторых изотопов, распадающихся путём электронного захвата <#"justify">Заключение

Каждое радиоактивное ядро распадается независимо от поведения всех других ядер, а потому общая скорость распада, т.е. число ядер, распадающихся в единицу времени (активность) пропорционально числу имеющихся радиоактивных ядер. Самопроизвольные превращения радиоактивных ядер приводят к непрерывному уменьшению числа атомов (ядер) исходного радиоактивного изотопа и к образованию дочерних продуктов. Радиоактивный распад относится к разряду вероятностных процессов, и к нему применимы методы статистического анализа. Смысл основного закона радиоактивного распада состоит в том, что за равные промежутки времени подвергается распаду постоянная часть от общего количества имеющихся в данный момент атомов радиоактивного изотопа.

Список использованной литературы

1.Материал свободной энциклопедии Википедии, находящийся в свободном доступе в сети Интернет (#"justify">Приложение

Рис.1. Виды радиоактивных распадов

Рис.2. График распада частицы (ядра)

Рис.3. Закон радиоактивного распада