Izotopy i prawo rozpadu Rodzaje promieniowania Reakcje rozpadów Prawo rozpadu promieniotwórczego Bekerel Metoda datowania węglem Promieniowanie Rozpad alfa Rozpad alfa (przemiana α) – reakcja jądrowa rozpadu, w której emitowana jest cząstka α (jądro helu 42He2+). Strumień emitowanych cząstek alfa przez rozpadające się jądra to promieniowanie alfa. Zapis reakcji rozpadu jądra atomu uranu: Zadanie 1 Zapisz reakcję rozpadu dla – – toru (232) radu (226) Neutron - proton Rozpad beta Jest to przemiana jądrowa, której skutkiem jest przemiana nukleonu w inny nukleon. Wyróżnia się dwa rodzaje tego rozpadu: – – rozpad β − (beta minus) rozpad β + (beta plus) W wyniku tego rozpadu zawsze wydzielana jest energia, którą unoszą produkty rozpadu. Część energii rozpadu może pozostać zmagazynowana w jądrze w postaci energii jego wzbudzenia, dlatego rozpadowi beta towarzyszy często emisja promieniowania gamma. Rozpad beta Polega na przemianie jądrowej, w wyniku której neutron zostaje zastąpiony protonem. W rezultacie w wyniku rozpadu beta minus powstaje elektron i antyneutrino elektronowe. Neutrino Neutrino – cząstka elementarna Ma zerowy ładunek elektryczny. Neutrina występują jako cząstki podstawowe w Modelu Standardowym. Doświadczenia przeprowadzone w ostatnich latach wskazują, że neutrina mają niewielką, bliską zeru masę. Antyneutrino Antyneutrino, antycząstka neutrina. Ma ładunek elektryczny zero i prawdopodobnie masę równą zeru Antyneutrino różni się od neutrina tzw. skrętnością. Antyneutrino jest prawoskrętne, neutrino - lewoskrętne. Zadanie 2 Zapisz reakcje rozpadu beta - dla: – – Na H Rozpad beta - Rozpad beta + Polega na przemianie protonu w neutron wewnątrz jądra. Powstaje pozyton (pozytron) i neutrino elektronowe Pozyton Pozyton, antyelektron (nazywany też pozytronem) – elementarna cząstka antymaterii oznaczana symbolem e+, będąca antycząstką elektronu. Jej ładunek elektryczny jest równy +1 (jednostce ładunku elementarnego), masa jest równa masie elektronu. Zadanie 3 Zapisz reakcje rozpadu beta + dla: – – C Na Rozpad beta Akcelerator Prawo rozpadu promieniotwórczego Prawo rozpadu naturalnego – to zależność określająca szybkość ubywania pierwotnej masy substancji zbudowanej z jednego rodzaju cząstek, która ulega naturalnemu, spontanicznemu rozpadowi. Czas połowicznego rozpadu Czas po którym w stanie początkowym pozostaje połowa masy próbki nazywa się czasem połowicznego rozpadu Prawo rozpadu promieniotwórczego N=N0 (1/2)t/T N=N0 2 –t/T N – liczba jąder promieniotwórczych, które pozostały w próbce N0 -liczba jąder promieniotwórczych w chwili początkowej T – czas połowicznego rozpadu t – czas obserwacji Bekerel Bekerel, Bq to jednostka miary aktywności promieniotwórczej w układzie SI Próbka ma aktywność 1 Bq gdy zachodzi w niej jeden rozpad promieniotwórczy na sekundę. A=ΔN/ Δt A-aktywność Bq ΔN – liczba rozpadów Datowanie radiowęglowe Datowanie radiowęglowe to metoda badania wieku przedmiotów oparta na pomiarze proporcji między izotopem promieniotwórczym węgla 14C a izotopami trwałymi 12C i 13C. Metoda dostępna w wielu laboratoriach, również w Polsce, opracowana została przez Willarda Libby'ego i jego współpracowników w 1949. Libby otrzymał za tę pracę nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1960 roku. Datowanie radiowęglowe By określić kiedy nastąpiło pobranie węgla z atmosfery do fotosyntezy i budowy danego organizmu, należy zmierzyć proporcję izotopu węgla 14C do całej zawartości węgla w badanych pozostałościach organizmu lub materiałów pochodzących z tego organizmu (np. drewna lub skóry). Następnie trzeba obliczyć, jak dawno temu próbka miała proporcje izotopów równe wówczas proporcji atmosferycznej.
