Vật lí 12
Vật líLớp 12Chương 4. Vật lí hạt nhân

Bài 23. Hiện tượng phóng xạ

Mục tiêu bài học

  • Nêu được bản chất tự phát, ngẫu nhiên của phóng xạ và các tia α, β, γ.
  • Định nghĩa được độ phóng xạ, hằng số phóng xạ, chu kì bán rã.
  • Vận dụng định luật phóng xạ.
  • Nêu được các biện pháp an toàn phóng xạ.

Khái niệm chính

Phóng xạ
Quá trình hạt nhân không bền tự phát biến đổi và phát ra tia phóng xạ.
Chu kì bán rã
Thời gian để một nửa số hạt nhân ban đầu bị phân rã.
Độ phóng xạ
Số phân rã trong một giây, đơn vị becquerel (Bq).
Tia γ
Sóng điện từ năng lượng rất cao, đâm xuyên mạnh.

Công thức

  • N=N02−t/T=N0e−λtN = N_0 2^{-t/T} = N_0 e^{-\lambda t}

    Định luật phóng xạ.

    • NNsố hạt nhân còn lại
    • N0N_0số hạt nhân ban đầu
    • ttthời gian(s)
    • TTchu kì bán rã(s)
    • λ\lambdahằng số phóng xạ(s−1\mathrm{s^{-1}})
  • H=λN, λ=ln⁡2TH = \lambda N,\ \lambda = \dfrac{\ln 2}{T}

    Độ phóng xạ và hằng số phóng xạ.

    • HHđộ phóng xạ(Bq)
    • λ\lambdahằng số phóng xạ(s−1\mathrm{s^{-1}})
    • NNsố hạt nhân

Thí nghiệm

  • Mô phỏng phân rã bằng xúc xắc/đồng xu

    Mô phỏng / video

    Mục đích: Thấy tính ngẫu nhiên và quy luật hàm mũ.

    Mỗi lượt loại bỏ các đồng xu ngửa; số còn lại giảm xấp xỉ một nửa sau mỗi lượt.

    Dụng cụ: Nhiều đồng xu hoặc phần mềm mô phỏng

Ứng dụng

  • Định tuổi bằng carbon-14.
  • Xạ trị và chẩn đoán y học.

Dễ nhầm

  • Cho rằng sau hai chu kì bán rã thì chất phóng xạ hết hoàn toàn.
  • Nghĩ có thể đoán trước thời điểm một hạt nhân cụ thể phân rã.