bài giảng vật lý 12 bài 37 phóng xạ

10/17/14
KIỂM TRA BÀI CŨ
•
Cho biết tên và cấu tạo của các hạt sau:
U
D
He
235
92
4
2
Hạt nhân Hêli, có 4 nuclôn, gồm
2 prôtôn và 2 nơtrôn
Hạt nhân Đơtêri, có 2 nuclôn,
gồm 1 prôtôn và 1 nơtrôn
Hạt nhân Urani, có 235 nuclôn,
gồm 92 prôtôn và 143 nơtrôn
H.Becquerel
(1852-1908)
Giải Nobel vật lý1903
Marie Curie(1867-1934)
Giải Nobel vật lý 1903,
Nobel hoá học 1911
Pière Curie
(1859-1906)
Giải Nobel vật lý 1903
Sự phóng xạ
I.SỰ PHÓNG XẠ:
1. Định nghĩa:
Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động
phóng ra những bức xạ (gọi là tia phóng xạ) và

biến đổi thành hạt nhân khác.
Tia phóng xạ không nhìn thấy được nhưng có
những tác dụng lý, hoá như làm đen kính ảnh, ion
hoá môi trường…
2. Đặc điểm: Hiện tượng phóng xạ do các nguyên
nhân bên trong hạt nhân gây ra và hoàn toàn
không phụ thuộc các tác động bên ngoài.
•
Cho các tia phóng xạ
đi qua một điện
trường mạnh, ta thấy:
Các tia phóng xạ bị
tách thành những tia
mà ta đặt tên là α, β,
γ.
- Quan sát độ lệch và
hướng lệch của các tia
hãy dự đoán về khối
lượng và điện tích của
chúng?
+
+
α
β
+
β
-
γ
•
Tia α và β

+
lệch về phía bản âm của tụ điện
nên mang điện tích dương.
•
Tia β
-
lệch về phía bản dương của tụ điện nên
mang điện tích âm.
•
Tia β
+
và tia β
-
lệch nhiều hơn nên có khối
lượng nhỏ hơn tia α.
•
Tia γ không bị lệch nên không mang điện.
3. Các loại tia phóng xạ:
Có ba loại tia phóng xạ: Tia α , tia β và tia γ .
+ Tia α :bị lệch về phía bản âm của tụ điện, là dòng hạt
nhân nguyên tử Hêli chuyển động với vận tốc ≈10
7
m/s, có
khả năng ion hóa chất khí, có khi được dùng làm đạn hạt
nhân trong các thí nghiệm về vật lý hạt nhân, khả năng đâm
xuyên yếu.
+ Tia β : gồm tia β
+
và tia β
-

. Tia β
+
bị lệch về phía bản âm
của tụ điện là dòng các hạt pozitron e
+
. Tia β
-
bị lệch về phía
bản dương của tụ điện, là dòng các hạt e
-
.
Các hạt này chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh
sáng, cũng có khả năng ion hóa môi trường nhưng yếu hơn
tia α .
+ Tia γ : không bị lệch trong điện trường,là sóng điện từ có
bước sóng rất ngắn ( nhỏ hơn cả bước sóng tia X ), cũng là
hạt phôtôn có năng lượng cao,có khả năng đâm xuyên rất
mạnh, nguy hiểm đối với con người.
•
Ví dụ: Sự cố rò rĩ chất phóng xạ ở nhà máy
điện hạt nhân Trecnôbưn-Ucraina năm 1986.
(ảnh)
•
Có 100g iôt phóng xạ dùng trong y tế.
•
* Sau 8 ngày đêm chỉ còn 50g.
•
* Sau 8 ngày đêm tiếp theo chỉ còn 25g.
•
* Sau 8 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 12,5g.

•
* Sau 8 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 6,25g
∀
⇒ Cứ sau 8 ngày đêm thì khối lượng iôt chỉ còn một
nửa. Khoảng thời gian 8 ngày đêm được gọi là chu
kỳ bán rã của iôt, ký hiệu: T
•
Các chất phóng xạ khác cũng phân rã theo qui luật
trên, chỉ khácgiá trị của T.
II. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ:
Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một
thời gian T gọi là chu kỳ bán rã, cứ sau mỗi
chu kỳ này thì số nguyên tử của chất ấy đã
biến đổi thành chất khác.
Công thức:
hoặc
•
N, m : Số nguyên tử và khối lượng của chất
phóng xạ tại thời điểm t.
•
N
0
, m
0
; Số nguyên tử và khối lượng của
chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu ( t = 0 ) .
N = N
0
.2
- t /T

m = m
0
.2
- t /T
N = N
0
.e
-λt
m = m
0
.e
-λt
t
N
N
0
/2
N
0
/4
N
0
/8
O
T
2T
3T
N
0
Đồ thị

biểu
diễn
định
luật
phóng
xạ
•
với λ =
t
-
T
t t t
- - ln2 - ln2
ln2 t
T T T
2 e = e = e e
−λ
= =
ln2 0,693
T T
=
λ được gọi là hằng số phóng xạ
N = N
0
.e
-λt
Khối lượng chất phóng xạ tỉ lệ với số nguyên tử nên:
m = m
0
.e

-λt
Vì:

Độ phóng xạ: Độ phóng xạ H của một lượng chất
phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ
mạnh hay yếu, đo bằng số phân rã trong 1 giây.
Công thức:
Đặt H
0
= λN
0
là độ phóng xạ ban đầu thì độ phóng xạ
vào thời điểm t là: H(t) = H
0
.e
-λt
* Đơn vị của độ phóng xạ H là becơren
(ký hiệu là Bq): 1Bq=1 phân rã/giây.
* Đơn vị khác của H làcuri(ký hiệu là Ci):
1Ci = 3,7.10
10
Bq (bằng độ phóng xạ của 1g rađi).
t
0
dN (t)
H(t) N e N(t)
dt
−λ
−
= = λ = λ

•
1. QUAN SÁT HÌNH BÊN
RỒI CHO BIẾT:
- TÊN CỦA CÁC TIA
PHÓNG XẠ?
- LOẠI ĐIỆN TÍCH TRÊN
MỖI BẢN CỰC CỦA TỤ
ĐIỆN?
- GIẢI THÍCH CÁCH XÁC
ĐỊNH.
Câu hỏi :
2/ Công thức của định luật phóng xạ là:
a)
b)
c)
d) Cả ba câu trên đều đúng
m = m
0
.e
-λt
N = N
0
.2
- t /T
N = N
0
.e
-λt
2/ Chu kỳ bán rã là gì?
Là khoảng thời gian mà sau đó,

khối lượng hay số nguyên tử của
chất phóng xạ giảm còn một
nửa.
Bài tập
•
Chất phốt pho phóng xạ có chu kỳ bán rã là 8
ngày đêm. Nếu nhận được 100g chất này thì
sau 72 giờ còn lại bao nhiêu ?
•
Giải:
t = 8x7 ngày đêm
•
Khối lượng iôt còn lại:
m = m
0
.2
- t /T
= 100.2
-8x7/8
= 0,78g