Tiểu luận: Sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ

Sơ đồ phân rã là sự biểu thị các mức năng lượng hạt nhân của hạt nhân phóngxạ và các cách thức kích thích. Sơ đồ phân rã cho thấy các kiểu phát xạ, chu kỳ phânrã và các sản phẩm phân rã. Sự biểu thị này được thực hiện bằng cách mô tả các mứcnăng lượng tương đối (các đường kẻ theo chiều dọc), đường thấp nhất cho thấy cácnguyên tố trong trạng thái năng lượng thấp nhất (trạng thái cơ bản) ngay cả khi nó làchất phóng xạ....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ 1 Tiểu luậnSơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ 2 Mục Lục4.1 Sơ đồ phân rã:................................ ................................ ................................ ......... 2 4.1.1 Các kiểu phân rã:................................ ................................ ............................. 2 4.1.2. Sơ đồ phân rã phức tạp: ................................ ................................ ................... 84.2. Tốc độ phân rã: ................................ ................................ ................................ ..... 8 4.2.1 Chu kỳ bán rã: ................................ ................................ ................................ . 8 4.2.2. Cân bằng phóng xạ ................................ ................................ ........................ 124.3 Tương tác của bức xạ với vật chất: ................................ ................................ ...... 19 4.3.1 Hạt nặng:................................ ................................ ................................ ....... 21 4.3.2 Các electron: ................................ ................................ ................................ . 23 4.3.3. Tia gamma: ................................ ................................ ................................ ... 29 Hiệu ứng quang điện ................................ ................................ ............................... 33 Hiệu ứng Compton ................................ ................................ ................................ .. 35 Sự Tạo Cặp ................................ ................................ ................................ ............. 374.4. Tài liệu tham khảo ................................ ................................ .............................. 38 34.1 Sơ đồ phân rã: Sơ đồ phân rã là sự biểu thị các mức năng lượng hạt nhân của hạt nhân phóng xạvà các cách thức kích thích. Sơ đồ phân rã cho thấy các kiểu phát xạ, chu kỳ phân rã vàcác sản phẩm phân rã. Sự biểu thị này được thực hiện bằng cách mô tả các mức nănglượng tương đối (các đường kẻ theo chiều dọc), đường thấp nhất cho thấy các nguyêntố trong trạng thái năng lượng thấp nhất (trạng thái cơ bản) ngay cả khi nó là chấtphóng xạ. Sơ đồ phân rã thay đổi theo các trạng thái năng lượng. Sau đó thường kèmtheo sự chuyển tiếp một số tia gamma. Sơ đồ phân rã rất quan trọng khi phóng liênquan đến số phân rã của hạt nhân. 4.1.1 Các kiểu phân rã: Hình 4.1 minh hoạ các sơ đồ phân rã của một số hạt nhân phóng xạ có ích chothấy các kiểu phân rã đơn giản. Hai hàng đầu của sơ đồ phân rã là sự phát xạ beta, các 32mũi tên cho biết sự gia tăng số nguyên tử từ Z đến Z +1; vídụ, 14.3-d P miêu tảnhững hạt nhân phóng xạ n ày bị phân rã chỉ bằng sự phát xạ trực tiếp beta về trạng thái 32cơ bản của các mức năng lượng. Trong ví dụ này P phân rã trực tiếp tới trạng thái cơ 15 32bản của S , phát ra các hạt beta với năng lượng lớn nhất là 1,71 MeV. Các phát xạ 16beta như vậy, hình thành bởi bắt nơtron bức xạ, bao gồm 12,3-y 3H, 5770-y 3.3-h 209Pb.Sơ đồ phân rã không chỉ cho thấy rằng các chất phóng xạ có thể đo đ ược chỉ bằng cácmáy dò hạt beta nhưng mỗi 100 phân rã của 100 hạt beta biến đổi năng lượng lên đếncực đại sẽ được giải phóng. Chất thứ hai trong hình 4.1, 2.3-m 28Al, là nguyên tố điển hình của nhóm phátxạ đơn beta mà phân rã đến trạng thái kích thích của hạt nhân sản phẩm, trong tr ường 28hợp này là Si, với năng lượng kích thích là 1,78 MeV. Các trạng thái năng lượngđược biểu thị như một đường kẻ ngang ở các sơ đồ phân rã có số ở bên phải 1,78 ( trên 4mức năng lượng trạng thái cơ bản). Trừ khi một trạng thái được cho 1 giá trị nửa chu kìphân rã, cho thấy được nó là một đồng vị siêu bền của các hạt nhân, nó có thể đ ược giảđịnh rằng kích thích xảy ra ngay sau khi hoặc trong sự trùng hợp với sự phân rã beta,với sự bức xạ của một tia gamma của tổng năng lượng kích thích, trong trường hợp này 28là 1,78 MeV . Như vậy Al có thể được đánh giá bởi năng lượng cực đại của hạt betalà 2,86 MeV hoặc tia gamma là 1,78 MeV hoặc cả hai. Đối với mỗi 100 phân rã của28 Al 100 hạt beta và 100 tia gamma có thể được phát hiện. Những chất khác có phảnứng theo dạng (n,  ) bao gồm 10,7-s 20F, 3,8-m 52V, 39,5-m 123Sn, 5,3-d 133Xe và 47 -d203 Hg. Sự bức xạ của 59Co với những nơtron dẫn đến hai đồng phân của 60 Co, 10-min 60m 60là trạng thái siêu bền của (trạng thái cơ bản của Co, mà 0.059 MeV trên 5,26 y69 Co. Một vài phần mười của 1% phân rã của 60mCO đã được hiển thị để phân rã bằng 60bức xạ beta tới Ni, nhưng rõ ràng chế độ này không được hiển thị trong sơ đồ phânrã trong hình 4.1. Đối với mục đích thực tế 10-min hoạt động sẽ được đo bằng sự 60mchu ...