原子核物理/放射性衰变规律

来自Particle Pysics, UJN
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放射性衰变规律

由随机衰变推导可检验的统计规律。

原始课件 共计 课件入口
原子核物理-c10.pptx 85 页 下载本讲 PPTX(提取码:9yx8)

这讲要回答什么

  • 为什么单个核何时衰变不可预言,而大量核的数量变化有规律?
  • 衰变常数、半衰期、平均寿命与活度怎样联系?
  • 递次衰变为什么会出现放射平衡?如何用衰变规律测年?

按课件阅读

页码 主题
1—10 从结构过渡到天然与人工放射性
11—30 指数衰变、半衰期、平均寿命、活度、分支比
31—57 递次衰变、暂时平衡与久期平衡、放射系
58—85 放射性定年、14C 例子及拓展材料

一条规律连起四个量

衰变常数 λ:一个尚未衰变的核在单位时间发生衰变的概率参数。对大量相同放射性核:

N(t)=N₀e^(−λt)
T₁/₂=ln(2)/λ  τ=1/λ  活度 A(t)=λN(t)

这里 A(t) 表示活度(单位时间发生的衰变数),不要与核素记法中的质量数 A 混淆。多分支时 λ=Σλᵢ,第 i 个分支比为 λᵢ/λ。

递次衰变怎样读

母核生成子核,子核同时继续衰变。因此子核数量既有生成也有损失。若母核寿命远长于子核,在一定条件下可接近久期平衡,母核与子核的活度接近。放射系是沿着多次衰变最终达到稳定核素的链;课件比较了天然系列和人工系列。

应用:年代测定

知道核素半衰期并测得样品中的母核与子核,或测得剩余 14C 与参考值的比例,便可在初始条件、封闭性、背景校正成立时反推时间。网页只讲原理,计算与具体样品处理请看课件第 58 页起。

课堂自测

  1. 放射性核素经过两个半衰期后,未衰变的比例是多少?
  2. 为什么单个核的衰变时刻无法由指数公式确定?
  3. 为什么子核数量一般不能直接写成 N₂(0)e^(−λ₂t)?

课件逐页文字索引

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