Закон радиоактивного распада

Закон радиоактивного распада

Радиоактивный распад происходит не сразу у всех атомов, а постепенно. Каждую секунду из общего числа радиоактивных атомов распа­дается только определенная часть. Но каждый радиоак­тивный атом рано или поздно претерпевает превращение. Закон, по которому уменьшается количество радиоактив­ных атомов, прост: половина любого количества атомов данного радиоактивного вещества распадается через оди­наковое время. Поэтому для характеристики распада ра­диоактивного элемента принято пользоваться величиной, называемой периодом полураспада. Период полурас­пада (Г) — это промежуток времени, в течение которого распадается половина начального количества атомов.

Период полураспада для различных радиоактивных изотопов колеблется в широких пределах — от ничтожных долей секунды до многих миллиардов лет. Например, пе­риод полураспада радиоактивного натрия 24 равен 15 ча­сам. Если взять некоторое количество радиоактивного натрия, то через время, равное 15 часам, останется поло­вина радиоактивных атомов; через время, равное двум периодам полураспада (2Т = 30 час), их останется чет­верть; через время, равное трем периодам полураспада (3Т = 45 час), —V8 часть и т. д.

Период полураспада плутония 239 равен 24 ООО лет. Лишь через 24 ООО лет распадется половина атомов взя­того количества плутония. Уран 235 имеет еще больший период полураспада — 713 миллионов лет.

Закон радиоактивного распада обычно записывают в виде

N = N0 ■ e-x-‘t

где е—основание натуральных логарифмов, равное 2,718…, для приближенных расчетов прини­мают 2,7;

No — первоначальное количество радиоактивных атомов;

N — количество нераспавшихся атомов через время t;

X — постоянная радиоактивного распада, имеющая, как и период полураспада, для каждого радиоактивного изотопа вполне определенное значение. Связь между постоянной X и перио­дом полураспада Т имеет следующий вид:

у.  0,693

К ‘

Кривая, определяемая выражением N = NQe^t и изображенная на рис. 3, называется экспонентой, по­этому говорят, что радиоактивный распад происходит по экспоненциальному закону.

Скорость радиоактивного распада не зависит от фи­зических и химических условий, в которых находится ра­диоактивное вещество. Иначе говоря, отсутствуют средства, с помощью которых можно было бы ускорить или задержать радиоактивный распад.