Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 53: Phóng xạ

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 53: Phóng xạ

1. BÀI 53:
2. CAÙC NHAØ VAÄT LYÙ ÑI TIEÂN PHONG NGHIEÂN CÖÙU HIEÄN TÖÔÏNG PHOÙNG XAÏ Béc-cơ-ren Pi-e Quy-ri Ma-ri Quy-ri (1867-1934) (1852-1908) (1859-1906) Giải Nobel vật lý 1903 Giải Nobel vật lý 1903 Giải Nobel vật lý 1903 Nobel hoá học 1911
3. 1./ Söï phoùng xaï: a.) Ñònh nghóa: Phoùng xaï laø hieän töôïng moät haït nhaân töï ñoäng phoùng ra nhöõng böùc xaï goïi laø tia phoùng xaï vaø bieán thaønh haït nhaân khaùc Pt phóng xạ: A → B + C Trong đó: A: hạt nhân mẹ B: hạt nhân con C: tia phóng xạ
4. b.) Ñaëc ñieåm cuûa hieän töôïng phoùng xaï: - Laø quaù trình bieán ñoåi töø haït nhaân naøy sang haït nhaân khaùc. - Laø quaù trình töï ñieàu khieån, khoâng chòu taùc ñoäng töø beân ngoaøi (nhieät ñoä, aùp suaát ) - Mang tính ngaãu nhieân, khoâng theå bieát tröôùc luùc naøo moät haït naøo ñoù bò phoùng xaï, nhöng coù theå thoáng keâ veà tæ leä.
5. 2. Các tia phóng xạ: a. Các loại tia phóng xạ: Tia phoùng xaï khoâng nhìn thaáy ñöôïc nhöng coù nhöõng taùc duïng hoùa lyù nhö laøm ioân hoaù moâi tröôøng , laøm ñen kính aûnh , gaây ra caùc phaûn öùng hoaù hoïc
6.  + - β+ α β- Nguồn phóng xạ
7. b.)Bản chất caùc loaïi tia phoùng xaï: * Tia anpha ( ) Laø caùc doøng haït nhaân cuûa + 4 He nguyeân töû Heâli( 2 He ) mang hai ñieän tích döông ( +2e) Ñaëc ñieåm: - Haït phoùng ra töø haït nhaân vôùi vaän toác khoaûng 2.107m/s - Coù khaû naêng ioân hoaù chaát khí vaø maát daàn naêng löôïng - Khaû naêng ñaâm xuyeân yeáu , noù khoâng xuyeân qua ñöôïc taám thuyû tinh moûng vaø chæ ñi ñöôïc toái ña 8cm trong khoâng khí
8. +  - * Tia beâta ( ) + Tia  - : bò leäch veà phía baûn + döông cuûa tuï, ñoù chính laø caùc electron, ñieän tích -e + Tia  + : bò leäch veà phía baûn aâm cuûa tuï ( leäch nhieàu hôn tia vaø ñoái xöùng vôùi tia  - ) thöïc chaát laø electron döông (poâzitroân ) ñieän tích +e
9. +  - * Tia beâta ( ) + Tia  - :( 0e− ) −1 + + 0 + + Tia  :( + 1 e ) Ñaëc ñieåm: + Vaän toác cuûa caùc haït  gaàn baèng vaän toác aùnh saùng + Ion hoùa chaát khí yeáu hôn tia + Khaû naêng ñaâm xuyeân maïnh hôn tia ,coù theå ñi haøng traêm meùt trong khoâng khí
10. Giải thích sự hình thành hạt β+ và β- 1n→ 1 p + 0 e + 0 0 1− 1 0 1p→ 1 n + 0 e + 0 1 0 1 0
11. 0 + - * Tia gamma ( ): Laø soùng    0  ñieän töø coù böôùc soùng raát ngaén , cuõng laø haït phoâtoân coù naêng löôïng cao + Ñaëc ñieåm: - Khoâng bò leäch trong ñieän, töø tröôøng tröôøng - Khaû naêng ñaâm xuyeân raát lôùn , coù theå ñi qua lôùp chì daøy haøng chuïc cm vaø gaây nguy hieåm cho con ngöôøi
12. CAÙC TIA PHOÙNG XAÏ TIA VAÄN PHOÙNGXAÏ BAÛN CHAÁT TÍNH CHAÁT TOÁC TRUYEÀN 4He Mang ñieän tích döông 2 Xuyeân thaáu keùm 20.000 (Haït nhaân cuûa Ion hoùa chaát khí khaù km/s heâli) 0 (laø Caû 2 tia ñeàu coù ñieän tích − e electron)  −1 Xuyeân thaáu khaù 300.000  Ion hoùa chaát khí yeáu (laø km/s + 0  pozitron) +1e Khoâng phaûi laø haït mang ñieän Soùng ñieän töø coù Xuyeân thaáu maïnh 300.000  böôùc soùng raát km/s ngaén Luoân xuaát hieän khi coù phoùng xa ïα vaø β
13. α γ β+ β-
14. 3./ Ñònh luaät phoùng xaï: a.) Ñònh luaät : “Moãi chaát phoùng xaï ñöôïc ñaëc tröng bôûi moät thôøi gian T goïi laø chu kyø baùn raõ , cöù sau moãi chu kyø naøy thì ½ soá nguyeân töû cuûa chaát aáy ñaõ bieán ñoåi thaønh chaát khaùc” b.) Coâng thöùc :
15. N0, m0 laø soá nguyeân töû vaø soá khoái löôïng luùc ñaàu cuûa chaát phoùng xaï Haõy vaän duïng ñònh luaät vöøa neâu , ñieàn caùc giaù trò vaøo baûng cho sau ñaây , töø ñoù tìm ra coâng thöùc bieåu dieãn ñònh luaät phoùng xaï ? t 1T 2T 3T kT N N N N N 0 0 0 0 21 22 23 2k m m0 m0 m0 0 m k 21 22 23 2 N0 m0 Vaäy t = kT: N = m = 2k 2k
16. N N0 N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 t 0 T 2T 3T 4T ÑOÀ THÒ ÑÒNH LUAÄT PHOÙNG XAÏ
17. N m t N = 0 m = 0 k = 2k 2k T Theo ñònh nghóa logarít ta coù 2x = ex ln2 ln 2 − t −−ktln 2 T  N= N0 e = N 0 e = N 0 e ln 2 0,693 Vôùi:  == TT -t Töông töï: m = m0e
18. 131 Chaát Ioát phoùng xaï ( 53 I ) coù chu kyø baùn raõ 8 ngaøy ñeâm. Neáu nhaän ñöôïc 100g chaát naøy thì sau 8 tuaàn leã khoái löôïng coøn laïi bao nhieâu? Á khoái löôïng luùc ñaàu: m0 = 100g Ta coù: Chu kyø baùn raõ T = 8 ngaøy ñeâm Thôøi gian phaân raõ t = 8 tuaàn = 56 ngaøy ñeâm Ta thaáy k = t/T = 56/8 = 7 k Khoái löôïng Ioát coøn laïi: m = m0/ 2 7 m = m0/ 2 = 100/ 128 = 0,78g
19. Điều nào sau đây là sai khi nói về tia α ? A Tia α thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, B tia α lệch về phía bản âm của tụ điện. C Tia α phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng. Khi đi trong không khí,tia α iôn hoá không D khí và mất dần năng lượng.
20. A Tia β+ có tầm bay ngắn so với tia α B Tia β+ có khả năng đâm xuyên rất mạnh giống như tia X. C Hạt β+ có cùng khối lượng với electron nhưng mang một điện tích nguyên tố dương. D a, b, c đều đúng.
21. Tia β- là : A Các nguyên tử Hêli bị iôn hoá. B Các hạt nhân nguyên tử Hydrô C Các electrôn D Sóng điện từ có bước sóng ngắn.
22. Xin caùm ôn vaø traân troïng kính chaøo caùc thaày coâ ñaõ ñeán döï giôø