Теоретическое введение. Радиоактивность– это самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождающееся испусканием элементарных частиц

Радиоактивность – это самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождающееся испусканием элементарных частиц. Открытие радиоактивности датируется 1896 г, когда французский физик А. Беккерель обнаружил испускание ураном неизвестного проникающего излучения, названного им радиоактивным. Радиоактивность, наблюдающаяся у изотопов, существующих а природных условиях, называется естественной. Радиоактивность ядер, полученных посредством ядерных реакций, называется искусственной.

К числу основных радиоактивных превращений относятся:

1. - распад (альфа – распад);

2. все виды - распада (с испусканием электрона, позитрона или с к – захватом);

3. спонтанное деление тяжелых ядер;

4. протонная радиоактивность.

Для каждого радиоактивного ядра имеется определенная вероятность того, что оно испытает превращение в единицу времени. Количество ядер , распадающихся за время , пропорционально как числу имеющихся ядер , так и промежутку времени :

, (1)

где - постоянная распада (константа, характерная для радиоактивного вещества).

.

Интегрируя это выражение, получим

При , тогда или .

Переходя к показательной функции, получаем закон радиоактивного распада:

, (2)

где - количество ядер в начальный момент времени ;

- количество нераспавшихся ядер в момент времени ;

- основание натуральных логарифмов ( =2,7).

Постоянная распада связана со средним временем жизни радиоактивного изотопа соотношением:

.

Тогда закон радиоактивного распада можно записать:

.

Если , то , т.е. среднее время жизни радиоактивного изотопа равно времени, за которое число ядер уменьшается в раз.