Кинетика естественного радиоактивного распада

Естественный радиоактивный распад ядер протекает самопроизвольно, без воздействия извне. Скорость радиоактивного распада характеризуется временем Т, которое потребуется для того, чтобы половина наличных ядер испытала радиоактивный распад. Это время называется периодом полураспада.

Число ядер, распадающихся за малый промежуток времени, пропорционально числу наличных ядер N и времени dt: -dN = lNdt,

где l - постоянная величина, называется постоянной распада. Это уравнение легко интегрируется:

и N=N₀·e^{-l t} (6.1)

где N₀ – начальное число распадающихся ядер (при t=0).

Число распадающихся ядер данного сорта убывает со временем по экспоненциальному закону, как это изображено на рис. 6.2.

Число распадов в единицу времени называется активностью данного препарата (или нуклида):

Единица активности в СИ – беккерель. 1Бк = 1 распад в секунду. применяется также и внесистемная единица активности нуклида - Кюри:

1 Кюри = 3,7·10¹⁰Бк = 3,7·10¹⁰ распад/с – примерно соответствует активности 1г радия. (Нуклид – общее название атомных ядер, отличающихся числом протонов и нейтронов)

Т.к. число распадающихся ядер уменьшается со временем по экспоненте (6.1), то и активность препарата убывает со временем по экспоненте:

a = l·N₀·exp(-lt).

Постоянная распада l связана с периодом полураспада Т:

N(T) =N₀/2 = N₀·e^-lT, следовательно e^-lT=1/2 , т.е. e^lT=2 и