Контрольные вопросы

1. Что такое изотопы химического элемента?

2. Запишите закон радиоактивного распада в дифференциальной и интегральной формах.

3. Что такое активность радионуклидного источника ионизирующего излучения? Какие имеются единицы измерения активности?

4. По какому закону активность источника изменяется с течением времени?

5. Что такое постоянная распада, период полураспада и среднее время жизни ядра радионуклида? Единицы их измерения. Запишите выражения, связывающие эти величины.

6. Определите периоды полураспада радионуклидов Rn-222 и Ra-226, если их постоянные распада, соответственно, равны 2,110^-6 с^-1 и 1,3510^-11 с^-1.

7. При измерении образца, содержащего короткоживущий радионуклид, в течение 1 мин было зарегистрировано 250 импульсов, а спустя 1 час после начала первого измерения 90 импульсов за 1 мин. Определите постоянную распада и период полураспада радионуклида, если фоном измерительной установки можно пренебречь.

8. Объясните схему распада радионуклида К-40. Что такое относительный выход ионизирующих частиц?

9. Объясните физический смысл понятий: эффективность регистрации ядерных частиц детектором; геометрический фактор измерительной установки; коэффициент самопоглощения излучения.

10. Изложите суть относительного метода определения активности источника ионизирующего излучения.

11. Каково значение периода полураспада радионуклида, если за 5 часов активность его препарата уменьшилась в 16 раз?

12. Можно ли определить активность образца, содержащего К-40, измеряя интенсивность только гамма-излучения?

13. Какой вид имеет энергетический спектр β⁺ - излучения и β^- - излучения?

14. Можно ли определить активность образца, измеряя интенсивность его нейтринного (антинейтринного) излучения?

15. Какой характер имеет энергетический спектр гамма-излучения К-40?

16. От каких факторов зависит среднеквадратическая погрешность определения периода полураспада К-40 в данной работе?

Пример решения задачи

Условие. Определите значение постоянной радиоактивного распада λ и период полураспада Т_1/2 радионуклида ²³⁹Pu, если в препарате ²³⁹Pu₃O₈ массой m = 3,16 микрограмма за время t = 100 с происходит Q = 6,78·10⁵ распадов ядер.

Решение.

1. Активность препарата A = Q/t = 6,78·10⁵/100 = 6,78·10³, расп/с (Бк).

2. Масса ²³⁹Pu в препарате

г,

где A_моль – соответствующие молярные массы.

3. Число ядер Pu-239 в препарате

ядер,

где N_A – число Авогадро.

4. Постоянная распада λ = A/N₂₃₉ = 6,78·10³/6,75·10¹⁵ = 1,005·10^-12, с^-1.

5. Период полураспада

T_1/2 = ln2/λ = 6,91·10¹¹ c.

Рекомедуемая литература.

1. Абрамов, Александр Иванович. Основы экспериментальных методов ядерной физики : учебное пособие для студ. вузов / А.И. Абрамов, Ю.А, Казанский, Е.С. Матусевич .— 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Энергоатомиздат, 1985 .— 487 с.

2. Алиев, Рамиз Автандилович. Радиоактивность : [учебное пособие для студ. вузов, обуч. по направлению ВПО 020100 (магистр химии) и специальности ВПО 020201 - "Фундамент. и приклад. химия"] / Р.А. Алиев, С.Н. Калмыков .— Санкт-Петербург ; Москва ; Краснодар : Лань, 2013 .— 301 с.

3. Мухин, Константин Никтфорович. Экспериментальная ядерная физика : учебник : [в 3 т.] / К.Н. Мухин .— Санкт-Петербург ; Москва ; Краснодар : Лань, 2009.

4. Коробков, Виктор Иванович. Методы приготовления препаратов и обработка результатов измерений радиоактивности / В.И. Коробков, В.Б. Лукьянов .— М. : Атомиздат, 1973 .— 216 с.