+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Методичні вказівки
К-сть сторінок:
39
Мова:
Українська
рівень (енергія Е=0) а і на збуджені рівні утворюється складний бета-спектр. Збудження ядра частково змінюється шляхом випромінювання гама-фотонів, тому ядро випромінює також складний гама-спектр.
З наведених прикладів випливає, що при бета“–“-розпаді утворюється ядро, яке змінене в періодичній таблиці на 1 позицію в напрямку збільшення заряду ядра по відношенню до материнського ядра, маса ядра не змінюється. Такі висновки випливають з законів збереження заряду і маси при бета“–“-розпаді.
При бета”+”-розпаді з ядра вилітає позитрон, античастинка до електрона . Такий розпад характерний для ядра (період піврозпаду Т=110 хв)
, (15)
де – символ нейтріно-частинки, яка являється античастинкою до антинейтріно. З (15) видно, що згідно з законами збереження заряду і маси при бета”+”-розпаді утворюється ядро, яке в періодичній таблиці зміщене на 1 позицію в напрямку зменшення заряду ядра по відношенню до материнського ядра. Маса дочірнього ядра дорівнює масі материнського.
При електронному захопленні ядро захоплює один з електронів електронної оболонки (найчастіше к-оболонки). Електронне захоплення спостерігається для одного з природних радіонуклідів, які утворюються в верхніх шарах атмосфери внаслідок дії космічного випромінювання, (період піврозпаду Т=53 доби)
. (16)
З (16) видно, що при електронному захопленні утворюється ядро, яке в таблиці
Д.І. Менделєєва розміщене на одну позицію в напрямку зменшення заряду ядра (по відношенню до материнського ядра) і при інших видах бета-розпаду маса дочірнього ядра дорівнює масі материнського. При електронному захопленні випромінюється лише одна частинка-нейтріно. Нейтріно і антинейтріно не є іонізуючими частинками, оскільки вони слабо взаємодіють з речовиною. Ці сили взаємодії називають слабкими. Сили слабкої взаємодії мають дуже малий радіус дії ( ).
Електрон і позитрон, які утворюються при бета-розпаді, називаються бета-частинками. Бета-частинки мають електричний заряд і значну енергію, тому при русі в речовині вибиваються з атомів електрони, тобто вони є безпосередньо-іонізуючими частинками. Бета-частинки мають неперервний розподіл за енергіями, який має вигляд мал.2.
На мал.2 f(E) – функція розподілу бета-частинок, яка дорівнює де dN–кількість частинок, які мають енергії в інтервалі від Е до E+dE. Величина Em називається максимальною енергією бета-спектру.
Теоретично доведено, що функція f(E) має наступний вигляд
, (17)
де – загальна кількість бета-частинок, В – деяка постійна величина. Бета-спектр, який описується формулою (17) при постійному значенні В називається дозволеним. Існують і більш складні бета-спектри.
На початку 20 століття довгий час не вдавалось пояснити неперервного розподілу бета-частинок за енергіями, оскільки було відомо, що енергія ядер квантується. В 1932р. В.Паулі висловив гіпотезу, що при бета-розпаді, крім електрона, вилітає ще одна частинка, яка є нейтральною і дуже слабо взаємодіє з речовиною. Ця частинка була названа антинейтріно.
При визначенні питомої або об’ємної активності за допомогою радіометра використовується формула
, (18)
де – швидкість лічби (кількість імпульсів детектора за 1с) від проби, – швидкість лічби радіометра від фону, р – чутливість радіометра до даного радіонукліда в певній пробі. Швидкості лічби радіометра можна представити у вигляді
(19)
де і – кількість імпульсів детектора від робочої і фонової проб; , – час вимірювання числа імпульсів від робочої і фонової проб.
Кількість імпульсів детектора за певний час є величина випадкова. Тому з (18) і (19) випливає, що і значення питомої або об’ємної активності, обчислене з формули (18), є також величиною випадковою.
Будемо вважати, що ця величина розподілена за нормальним законом. Нормальним розподілом називається розподіл виду
,
де – дисперсія величини х, а а – його середнє значення.
Така гіпотеза теоретично є обгрунтованою. При знаходженні швидкості лічби відбувається усереднення числа