KURZUS: Műszaki fizika alapjai

MODUL: XI. modul: Az atommag szerkezete

29. lecke: A radioaktivitás

| Feldolgozandó:
Jegyzet: A természetes radioaktivitás Jegyzet: Bomlástörvény Jegyzet: Anyag és sugárzás kölcsönhatása "Bevezetés a magfizikába" előadás prezentáció Példatár: 33. lecke Magfizika
Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz:
Felsorolni a természetes radioaktivitás 3 formáját, és mindegyikről elmondani, milyen részecskékből áll és közben milyen változások történnek a magban. Felírni, értelmezni és számítási feladatokban felhasználni a radioaktív anyagok bomlástörvényét. Levezetni a felezési idő és a bomlási állandó kapcsolatát megadó összefüggést. Felírni és értelmezni, milyen törvény szerint csökken a gamma-sugárzás intenzitása anyagon való áthaladás közben.
Támpontok a tanuláshoz
A természetes radioaktivitás 3 fajtájáról egyszerűen megtanulható, milyen részecskék sugárzását jelentik és ezekből logikusan következik, milyen magátalakulásokat jelentenek.
Az alfa-sugárzás specialitása az, hogy csak a kvantummechanikáról szóló részben tanult alagúteffektus segítségével magyarázható meg. A béta-sugárzás kulcsa, hogy a neutron képes elbomlani, ami első olvasásra meglepőnek tűnhet. A gamma-sugárzás viszont egyszerű foton kibocsátás, mely során az alfa- vagy béta sugárzás után maradt gerjesztett mag visszakerül az alapállapotba.
A bomlástörvény a radioaktivitás mindegyik formájára egyformán igaz. Itt a fizikában és a mérnöki gyakorlatban oly sokszor fellépő exponenciális lecsengéssel találkozunk. Ezért az ezzel kapcsolatos számítási feladatok során nagyon hasonló matematikai műveletekre lesz szükség, mint pl. a csillapodó rezgőmozgások amplitúdó függésével számoló feladatoknál.

| Ellenőrző kérdések
1. Melyik állítás hamis?
| Kis tömegszámú stabil atommagok esetén a protonok és neutronok száma közelítőleg megegyezik.
| A periódusos rendszer vége felé a stabil atommagokban a neutronok száma jóval nagyobb, mint a protonok száma.
| Ha egy atommagban túl sok a protonok száma a neutronok számához képest, akkor az alfa-bomlásra hajlamos.
| Béta-bomlás esetén az atommag tömegszáma nem változik.
2. Ha egy izotóp felezési ideje 6 h, és a megfigyelés első 6 órájában 1010 atommag bomlott el, akkor a következő 6 órában elbomló atommagok száma:
| 105
| 1010
| 5×109
| ln2×1010
3. Mit nevezünk egy sugárforrás aktivitásának?
| A sugárforrásban egy másodperc alatt elbomlott atommagok számát.
| A sugárforrás egységnyi tömegében elbomlott atommagok számát.
| A sugárforrásban egy óra alatt elbomlott atommagok számát.
| A sugárforrásban lévő összes bomlásra képes atommag számát.
4. Mekkora 1 mol 40-es tömegszámú kálium izotóp aktivitása, ha felezési ideje 1,28×109 év.
| 1,17×109 Bq
| 1,64×105 Bq
| 2,53×103 Bq
| 1,03×107 Bq
5. A 60-as tömegszámú kobalt izotóp felezési ideje 5,25 év. Mennyi idő alatt fog az aktivitás a kezdeti értékének harmadrészére csökkenni?
| 6,2 év
| 8,3 év
| 7,8 év
| 9,6 év
Ha a lecke feldolgozásában elakad, kérje a tutor segítségét!