Hiện tượng phóng xạ là gì? - Định nghĩa: Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo). Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau phân rã gọi là hạt nhân con. 2. Phát minh ra hiện tượng phóng xạ và điện tử bác bỏ quan niệm triết học nào về vật chất? A. Quan niệm duy vật siêu hình về vật chất. B. Quan niệm duy tâm về vật chất cho nguyên tử không tồn tại. C. Quan niệm duy vật biện chứng về vật chất. Các bể nước thải có chứa phóng xạ đã qua xử lý tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi, Nhật Bản. Ảnh tư liệu: AFP/TTXVN. Trước đó, hồi tháng 5, ủy ban trên đánh giá nước nhiễm phóng xạ đã qua xử lý có chứa hàm lượng triti rất nhỏ, đảm bảo tiêu phóng xạ, Các đặc trưng cơ bản của hiện tượng phóng xạ, Các dạng phân rã phóng xạ như: Phân rã alpha, Phân rã beta, Dịch chuyển gamma được trình bày khá chi tiết. Chương 5. Trình bày một số nguồn bức xạ, phông phóng xạ và các nguồn phóng xạ dùng trong phòng thí nghiệm Vật lý hạt nhân bài tập về hiện tượng phóng xạ VẬT LÝ HẠT NHÂN BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ Dạng 1: XÁC ðỊNH SỐ HẠT NHÂN CÒN LẠI , SỐ HẠT NHÂN BỊ PHÂN RÃ VÀ SỐ NGUYÊN TỬ CỦA CHẤT TẠO THÀNH DO L9exeG1. PHÓNG XẠ 1. Hiện tượng phóng xạ a. Định nghĩa + Hiện tượng một hạt nhân không bề vững tự phát phân rã phát ra các tia phỏng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác là hiện tượng phóng xạ. + Quá trình phân rã phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong gây ra và hoàn toàn không chịu tác động của các yếu tố thuộc môi trường ngoài như nhiệt độ, áp suất... + Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt nhân sản phấm phân rã là hạt nhân con. b. Các dạng phóng xạ + Phóng xạ α \_Z^AX \to _{Z - 2}^{A - 4}Y + _2^4He\ . Dạng rút gọn \_Z^AX \to _{Z - 2}^{A - 4}Y\ − Tia α là dòng hạt nhân \_2^4He\ chuyển động với vận tốc m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài µm trong vật rắn. + Phóng xạ β- Tia β- là dòng electron \_{ - 1}^0e\ \_Z^AX \to _{Z + 1}^AY + _{ - 1}^0e + _0^0\overrightarrow v \. Dạng rút gọn \_Z^AX \to _{Z - 1}^AY\ + Phóng xạ β+ − Tia β+ là dòng pôzitron \\left {_1^0e} \right_Z^AX \to \,_{Z - 1}^AY + _1^0e + _0^0v.\ Dạng rút gọn \_Z^AX \to _{Z - 1}^AY\ * Tia β- và β+ chuyển động với tốc độ c, truyền được vài mét trong không khí và vài mm trong kim loại. * Trong phóng xạ β+ còn có hạt nơtrino và trong phóng xạ β- còn có phản hạt của nơtrino + Phóng xạ γ \{E_2} - {E_1} = hf\ − Phóng xạ γ là phóng xạ đi kèm phóng xạ α, β- và β+. − Tia γ đi được vài mét trong bêtông và vài cm trong chì. 2. Định luật phóng xạ a. Đặc tính của quá trình phóng xạ + Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân. b. Định luật phân rã phóng xạ − Xét một mẫu phóng xạ ban đầu. + N0 số hạt nhân ban đầu. + N số hạt nhân còn lại sau thời gian t \N = {N_0}{e^{ - \lambda t}}\ Trong đó X là một hằng số dương gọi là hằng số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ đang xét. c. Chu kì bán rã T − Chu kì bán rã là thời gian qua đó số lượng các hạt nhân còn lại 50% nghĩa là phân rã 50% \T = \frac{{\ln 2}}{\lambda } = \frac{{0,693}}{\lambda }.\ − Lưu ý Sau thời gian t = xT thì số hạt nhân phóng xạ còn lại là N = \\frac{{{N_0}}}{{{2^x}}}\ d. Độ phóng xạ H Chú ý Sách cơ bản không viết về độ phóng xạ tuy nhiên đây là khái niệm rất quan trọng các em nên biết để có thể giải quyết nhiều bài toán khó. Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yêu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng gọi là độ phóng xạ hay hoạt độ phóng xạ, được xác định bằng số hạt nhân phân rã trong một giây. Độ phóng xạ đặc trưng cho tốc độ phân rã. Đơn vị đo độ phóng xạ có tên gọi là becơren, kí hiệu Bq, bằng một phân rã/giây. Trong thực tế, người ta còn dùng một đơn vị khác, có tên là curi, kí hiệu Ci 1Ci = 3, Bq, xấp xỉ bằng độ phóng xạ của một gam rađi. Vì số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm dần, nên độ phóng xạ H của chất phóng xạ cũng giảm theo thời gian. Nếu ΔN là số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian Δt, ta có \\begin{array}{l} H = - \frac{{\Delta N}}{{\Delta t}} = \lambda {N_0}{e^{ - \lambda t}} = \lambda {N_0}{e^{ - \frac{t}{T}}}\\ \Rightarrow H = \lambda N. \end{array}\ Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất đó ở thời điểm t. Độ phóng xạ ban đầu \{H_0} = \lambda {N_0}.\ Như vậy, ta có \H = {H_0}{e^{ - \lambda t}}\ Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo cùng quy luật hàm số mũ giống như số hạt nhân số nguyên tử của nó \\left\{ \begin{array}{l} H = \lambda N\\ {H_0} = \lambda {N_0} \end{array} \right. \Rightarrow H = {H_0}{e^{ - \lambda t}}\ + Người ta hay dùng các ước của curi \1mCi = {10^{ - 3}}Ci;\,\,\,\,1\mu Ci = {10^{ - 6}}Ci\ . + Trong thăm dò địa chất, người ta còn dùng đơn vị picocuri 1pCi = 10−12Ci để so sánh độ phóng xạ rất nhỏ của đất đá tự nhiên + Cơ thể chúng ta có tỉnh phóng xạ. Các phép đo cho thấy một người có khối lượng 70 kg có độ phóng xạ trung bình 1, Bq trong đó chủ yếu là sự phóng xạ do kali K40 Bq và do cacbon C14 3, Bq. Trên đây là toàn bộ nội dung Tài liệu Lý thuyết tổng hợp về hiện tượng phóng xạ và định luật phóng xạ môn Vật lý 12 năm 2020. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang để tải tài liệu về máy tính. Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập . Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục Bài tập trắc nghiệm ôn tập mạch dao động điện từ có đáp án chi tiết năm 2020 Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12 Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH Chúc các em học tập tốt ! Bài viết trình bày lý thuyết phóng xạ đầy đủ và chi tiết định nghĩa hiện tượng phóng xa, sự dịch chuyển của các tia phóng xạ, định luật phóng xạ và các đồng vị phóng xa. Để làm được bài tập phóng xạ bạn đọc phải nhớ kỹ công thức phóng xạ. LÝ THUYẾT HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ HAY A. LÝ THUYẾT I. SỰ PHÓNG XẠ1. Hiện tượng phóng xạa Khái niệmHiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, đồng thời phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác được gọi là hiện tượng phóng Đặc điểm* Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân.* Có tính tự phát và không điều khiển được.* Là một quá trình ngẫu Các tia phóng xạ Các tia phóng xạ thường được đi kèm trong sự phóng xạ của các hạt nhân. Có 3 loại tia phóng xạ chính có bản chất khác nhau là tia anpha ký hiệu là α, tia betahí hiệu là β, tia gammakí hiệu là γ.Các tia phóng xạ là những tia không nhìn thấy được, nhưng có những tác dụng cơ bản như kích thích một số phản ứng hóa học, ion hóa chất khí…a Phóng xạ α - Tia α thực chất hạt nhân của nguyên tử Heli, hí hiệu \_{2}^{4}\textrm{He}\.Phương trình phóng \_{Z}^{A}\textrm{X}\rightarrow _{Z-2}^{A-4}\textrm{Y}+_{2}^{4}\textrm{He}\ Dạng rút gọn \_{Z}^{A}\textrm{X}\rightarrow _{Z-2}^{A-4}\textrm{Y}\- Trong không khí, tia α chuyển động với vận tốc khoảng 107 m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài μm trong vật rắn, không xuyên qua được tấm bìa dày 1 Phóng xạ β - Tia β là các hạt phóng xạ phóng xa với tốc độ lớn xấp xỉ tốc độ ánh sáng, cũng làm ion hóa không khí nhưng yếu hơn tia α. Trong không khí tia β có thể đi được quãng đường dài vài mét và trong kim loại có thể đi được vài mm. Có hai loại phóng xạ β là β+ và β–* Phóng xạ β– \_{-1}^{0}\textrm{e}\Phương trình phân rã β– có dạng\_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{Z+1}^{A}\textrm{Y} + _{-1}^{0}\textrm{e} + _{0}^{0}\textrm{\vec{v}}\ Thực chất trong phân rã β– còn sinh ra một hạt sơ cấp gọi là hạt phản notrino.* Phóng xạ β+ Tia β+ thực chất là dòng các electron dương \_{+1}^{0}\textrm{e}\ Phương trình phân rã β+ có dạng \_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{Z-1}^{A}\textrm{Y} + _{1}^{0}\textrm{e} + _{0}^{0}\textrm{v}\ Thực chất trong phân rã β+ còn sinh ra một hạt sơ cấp goi là hạt notrino. Chú ý Các hạt notrino và phản notrino là những hạt không mang điện, có khối lượng bằng 0 và chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh Phóng xạ γ * Tia γ là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao, thường đi kèm trong cách phóng xạ β+ và β– * Tia γ có khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia α và ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ1. Định luật phóng xạSau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác, T được gọi là chu kì bán rã của chất phóng xạ. Gọi N0 là số hạt nhân lúc ban đầu, N là số hạt nhân còn lại ở thời điểm t Sau t = T thì số hạt nhân còn lại là N0/2. Sau t = 2T thì số hạt nhân còn lại là N0/4. Sau t = 3T thì số hạt nhân còn lại là N0/8 Sau t = thì số hạt nhân còn lại là \\frac{N_{0}}{2^{k}}=N_{0}.2^{-k}=N_{0}.2^{-\frac{t}{T}}\Vậy số hạt nhân còn lại ở thời điểm t có liên hệ với số hạt nhân ban đầu theo hệ thức \Nt=N_{0}.2^{-\frac{t}{T}}\, đây có dạng phương trình dụng công thức logarith ta có Do khối lượng tỉ lệ với số hạt nhân nên từ 1 ta tìm được phương trình biểu diễn quy luật giảm theo hàm mũ của khối lượng chất phóng xạmt = \m_{0}.2^{-\frac{t}{T}}=m_{0}e^{-\lambda t}\ , 2Vậy trong quá trình phóng xạ thì số hạt nhân và khối lượng giảm theo quy luật hàm mũ. Chú ý* Phương trình liên hệ giữa khối lượng hạt nhân m và số hạt nhân N là \N=\frac{m}{A}.N_{A}\Leftrightarrow m=\frac{ Số hạt nhân bị phân rã, kí hiệu là ΔN, được tính bởi công thức \\Delta N=N_{0}-N=N_{0}1-2^{-\frac{t}{T}}=N_{0}1-e^{-\lambda t}\Tương tự, khối lượng hạt nhân đã phân rã là \\Delta m=m_{0}-m=m_{0}1-2^{-\frac{t}{T}}=m_{0}1-e^{-\lambda t}\* Khi thời gian phân rã t tỉ lệ với chu kỳ bán rã T thì ta sử dụng công thức \Nt=N_{0}2^{-\frac{t}{T}}\ , còn khi thời gian t không tỉ lệ với chu kỳ T thì ta sử dụng công thức \Nt=N_{0}e^{-\lambda t}\* Trong sự phóng xạ không có sự bảo toàn khối lượng mà chỉ có sự bảo toàn về số hạt nhân. Tức là, số hạt nhân con tạo thành bằ ng số hạt nhân mẹ đã phân đó ta có \\Delta N_{x}=N_{Y}\Rightarrow m_{Y}=\frac{N_{Y}}{N_{A}}.A_{Y}=\frac{\Delta N}{N_{A}}.A_{Y}\Các trường hợp đặc biệt, học sinh cần nhớ để giải nhanh các câu hỏi trắc nghiệmHay2. Độ phóng xạa Khái niệm Độ phóng xạ của một chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu, được xác định bằng số hạt nhân phân rã trong một giây, kí hiệu độ phóng xạ là H. Đơn vị phân rã/giây, kí hiệu là Bq. Ngoài ra người ta còn sử dụng một đơn vị khác là Ci, với 1 Ci = 3, Bqb Biểu thức Theo định nghĩa độ phóng xạ thì ta có Từ đó ta được H= độ phóng xạ ban đầu \H_{0}=\lambda .N_{0}\Từ đó ta được biểu thức của độ phóng xạ phụ thuộc thời gian \Ht=H_{0}2^{-\frac{t}{T}}=H_{0}.e^{-\lambda t}\ Chú ýTrong công thức tính độ phóng xạ \H=\lambda .N=\frac{ln2}{T}.N\ thì ta phải đổi đơn vị của chu kỳ bán rã T sang Đồng vị phóng xạ và các ứng dụnga Đồng vị phóng xạ Đặc điểm của các đồng vị phóng xạ nhân tạo của một nguyên tố hóa học là chúng có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ * Nguyên tử đánh dấu. Nhờ phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta có thể biết được chính xác nhu cầu với các nguyên tố khác nhau của cơ thể trong từng thời kì phát triển của nó và tình trạng bệnh lí của các bộ phận khác nhau của cơ thể, khi thừa hoặc thiếu những nguyên tố nào đó. * Sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng Cacbon 14 để xác định niên đại của các cổ vật khai quật được. Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 - Xem ngay >> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc. Antoine Henri Becquerel sinh ngày 15 tháng 12 năm 1852 tại Paris, Pháp, được biết đến với tên Henri Becquerel, là một nhà vật lý người Pháp đã phát hiện ra hiện tượng phóng xạ, một quá trình trong đó hạt nhân nguyên tử phát ra các hạt vì nó không ổn định. Ông đã giành được giải Nobel Vật lý năm 1903 cùng với Pierre và Marie Curie, hai người sau này là nghiên cứu sinh của Becquerel. Đơn vị SI cho độ phóng xạ được gọi là becquerel hoặc Bq, đo lượng bức xạ ion hóa được giải phóng khi một nguyên tử trải qua quá trình phân rã phóng xạ, cũng được đặt tên theo Becquerel. Đầu đời và sự nghiệp Becquerel sinh ngày 15 tháng 12 năm 1852 tại Paris, Pháp, cho Alexandre-Edmond Becquerel và Aurelie Quenard. Khi còn nhỏ, Becquerel theo học tại trường dự bị Lycée Louis-le-Grand, tọa lạc tại Paris. Năm 1872, Becquerel bắt đầu theo học tại École Polytechnique và vào năm 1874, École des Ponts et Chaussées Trường Cầu và Đường cao tốc, nơi ông theo học ngành xây dựng dân dụng. Năm 1877, Becquerel trở thành kỹ sư cho chính phủ tại Sở Cầu và Đường cao tốc, nơi ông được thăng chức kỹ sư trưởng vào năm 1894. Đồng thời, Becquerel tiếp tục con đường học vấn và giữ một số chức vụ trong học tập. Năm 1876, ông trở thành trợ giảng tại École Polytechnique, sau đó trở thành chủ nhiệm bộ môn vật lý của trường vào năm 1895. Năm 1878, Becquerel trở thành trợ lý nhà tự nhiên học tại Muséum d'Histoire Naturelle, và sau đó trở thành giáo sư vật lý ứng dụng tại Muséum năm 1892, sau khi cha ông qua đời. Becquerel là người thứ ba trong gia đình ông kế vị vị trí này. Becquerel nhận bằng tiến sĩ từ Faculté des Sciences de Paris với luận án về ánh sáng phân cực phẳng — hiệu ứng được sử dụng trong kính râm Polaroid,tinh thể . Khám phá bức xạ Becquerel quan tâm đến hiện tượng lân quang ; hiệu ứng được sử dụng trong các ngôi sao phát sáng trong bóng tối, trong đó ánh sáng được phát ra từ một vật liệu khi tiếp xúc với bức xạ điện từ, vẫn tồn tại dưới dạng phát sáng ngay cả sau khi bức xạ bị loại bỏ. Sau khi Wilhelm Röntgen phát hiện ra tia X vào năm 1895, Becquerel muốn xem liệu có mối liên hệ nào giữa bức xạ vô hình này và hiện tượng lân quang hay không. Cha của Becquerel cũng từng là một nhà vật lý và từ công việc của mình, Becquerel biết rằng uranium tạo ra lân quang. Vào ngày 24 tháng 2 năm 1896, Becquerel trình bày công việc tại một hội nghị cho thấy một tinh thể làm từ uranium có thể phát ra bức xạ sau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Ông đã đặt các tinh thể trên một tấm ảnh đã được bọc trong giấy đen dày để chỉ có bức xạ có thể xuyên qua tấm giấy mới có thể nhìn thấy được trên tấm. Sau khi phát triển chiếc đĩa, Becquerel nhìn thấy bóng của tinh thể, cho thấy rằng anh đã tạo ra bức xạ như tia X, có thể xuyên qua cơ thể con người. Thí nghiệm này đã hình thành cơ sở cho việc Henri Becquerel khám phá ra bức xạ tự phát, xảy ra một cách tình cờ. Becquerel đã lên kế hoạch xác nhận kết quả trước đó của mình bằng các thí nghiệm tương tự cho mẫu của mình tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, vào tuần đó vào tháng Hai, bầu trời phía trên Paris nhiều mây, và Becquerel đã dừng thử nghiệm của mình sớm, để các mẫu thử của mình trong ngăn kéo chờ một ngày nắng. Becquerel không có thời gian trước hội nghị tiếp theo của ông vào ngày 2 tháng 3 và quyết định phát triển các tấm chụp ảnh, mặc dù các mẫu của ông nhận được ít ánh sáng mặt trời. Trước sự ngạc nhiên của mình, anh thấy rằng mình vẫn nhìn thấy hình ảnh của tinh thể làm từ uranium trên chiếc đĩa. Ông đã trình bày những kết quả này vào ngày 2 tháng 3 và tiếp tục trình bày kết quả về những phát hiện của mình. Ông đã thử nghiệm các vật liệu huỳnh quang khác , nhưng chúng không cho kết quả tương tự, cho thấy rằng bức xạ này đặc biệt đối với uranium. Ông cho rằng bức xạ này khác với tia X và gọi nó là “bức xạ Becquerel”. Phát hiện của Becquerel sẽ dẫn đến việc Marie và Pierre Curie khám phá ra các chất khác như polonium và radium, những chất này phát ra bức xạ tương tự, mặc dù thậm chí còn mạnh hơn uranium. Hai vợ chồng đặt ra thuật ngữ "phóng xạ" để mô tả hiện tượng này. Becquerel đã giành được một nửa giải Nobel Vật lý năm 1903 nhờ phát hiện ra hiện tượng phóng xạ tự phát, chia sẻ giải thưởng với Curies. Gia đình và Đời sống Cá nhân Năm 1877, Becquerel kết hôn với Lucie Zoé Marie Jamin, con gái của một nhà vật lý người Pháp khác. Tuy nhiên, cô qua đời vào năm sau khi sinh con trai của cặp vợ chồng, Jean Becquerel. Năm 1890, ông kết hôn với Louise Désirée Lorieux. Becquerel xuất thân từ một dòng dõi các nhà khoa học xuất sắc, và gia đình ông đã đóng góp rất nhiều cho cộng đồng khoa học Pháp qua bốn thế hệ. Cha của ông được cho là người đã khám phá ra hiệu ứng quang điện - một hiện tượng quan trọng đối với hoạt động của pin mặt trời , trong đó một vật liệu tạo ra dòng điện và điện áp khi tiếp xúc với ánh sáng. Ông nội của ông là Antoine César Becquerel là một nhà khoa học nổi tiếng trong lĩnh vực điện hóa học , một lĩnh vực quan trọng để phát triển pin nghiên cứu mối quan hệ giữa điện và các phản ứng hóa học. Con trai của Becquerel, Jean Becquerel, cũng đã có những bước tiến trong việc nghiên cứu các tinh thể, đặc biệt là các tính chất từ ​​và quang học của chúng. Hiệu va giải thưởng Đối với công việc khoa học của mình, Becquerel đã giành được một số giải thưởng trong suốt cuộc đời của mình, bao gồm Huy chương Rumford năm 1900 và Giải Nobel Vật lý năm 1903, mà ông đã chia sẻ với Marie và Pierre Curie. Một số khám phá cũng được đặt theo tên Becquerel, bao gồm một miệng núi lửa được gọi là “Becquerel” trên cả mặt trăng và sao Hỏa và một khoáng chất được gọi là “Becquerelite” chứa một tỷ lệ phần trăm uranium tính theo trọng lượng cao. Đơn vị SI cho độ phóng xạ, đo lượng bức xạ ion hóa được giải phóng khi một nguyên tử trải qua quá trình phân rã phóng xạ , cũng được đặt tên theo Becquerel nó được gọi là becquerel hoặc Bq. Cái chết và di sản Becquerel qua đời vì một cơn đau tim vào ngày 25 tháng 8 năm 1908, tại Le Croisic, Pháp. Ông đã 55 tuổi. Ngày nay, Becquerel được nhớ đến vì đã khám phá ra hiện tượng phóng xạ, một quá trình mà một hạt nhân không ổn định phát ra các hạt. Mặc dù phóng xạ có thể gây hại cho con người, nhưng nó có nhiều ứng dụng trên khắp thế giới, bao gồm khử trùng thực phẩm và dụng cụ y tế và sản xuất điện. Nguồn Allisy, A. “Henri Becquerel Khám phá về phóng xạ.” Đo lường Bảo vệ Bức xạ , tập. 68, không. 1/2, ngày 1 tháng 11 năm 1996, trang 3–10. Badash, Lawrence. "Henri Becquerel." Encyclopædia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc., ngày 21 tháng 8 năm 2018, "Becquerel Bq." Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ - Bảo vệ Con người và Môi trường , “Henri Becquerel - Tiểu sử.” Giải Nobel , Sekiya, Masaru và Michio Yamasaki. “Antoine Henri Becquerel 1852–1908 Một nhà khoa học nỗ lực khám phá hiện tượng phóng xạ tự nhiên.” Vật lý và Công nghệ phóng xạ , tập. 8, không. Ngày 1, ngày 16 tháng 10 năm 2014, trang 1–3., Doi / s12194-014-0292-z. “Sử dụng Phóng xạ / Bức xạ.” Trung tâm Tài nguyên NDT; Phóng xạ hay phóng xạ hạt nhân là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và phát ra các bức xạ hạt nhân thường được gọi là các tia phóng xạ. Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ gọi là các đồng vị bền. Các nguyên tố hóa học chỉ gồm các đồng vị phóng xạ không có đồng vị bền gọi là nguyên tố phóng xạ. Một vật chất chứa các hạt nhân không bền được coi là chất phóng xạ. Ba trong số các loại phân rã phổ biến nhất là phân rã alpha, phân rã beta và phân rã gamma, tất cả đều liên quan đến việc phát ra một hoặc nhiều hạt hoặc photon. Lực yếu là cơ chế gây ra phân rã beta.[1] Phân rã alpha là một loại phân rã phóng xạ, trong đó hạt nhân nguyên tử phát ra một hạt alpha, và do đó biến đổi hay "phân rã" thành một nguyên tử có số khối giảm 4 và số nguyên tử giảm đi 2. Phân rã phóng xạ là một quá trình ngẫu nhiên ở cấp độ các nguyên tử đơn lẻ. Theo lý thuyết lượng tử, không thể dự đoán khi nào một nguyên tử cụ thể sẽ phân rã, bất kể nguyên tử đó đã tồn tại bao lâu.[2][3][4] Tuy nhiên, đối với một số lượng đáng kể các nguyên tử giống hệt nhau, tốc độ phân rã tổng thể có thể được biểu thị dưới dạng hằng số phân rã hoặc chu kỳ bán rã. Chu kỳ bán rã của nguyên tử phóng xạ có phạm vi rất lớn; từ gần như tức thời đến lâu hơn rất nhiều so với tuổi của vũ trụ. Hạt nhân đang phân rã được gọi là hạt nhân phóng xạ mẹ hoặc đồng vị phóng xạ mẹ [note 1], và quá trình này tạo ra ít nhất một nuclide con. Ngoại trừ sự phân rã gamma hoặc sự chuyển đổi bên trong từ trạng thái kích thích hạt nhân, sự phân rã là một sự biến đổi hạt nhân dẫn đến một con chứa một số proton hoặc neutron khác nhau hoặc cả hai. Khi số lượng proton thay đổi, một nguyên tử của một nguyên tố hóa học khác được tạo ra. Phân rã alpha xảy ra khi hạt nhân phóng ra một hạt alpha hạt nhân heli. Sự phân rã beta xảy ra theo hai cách; I phân rã trừ beta, khi hạt nhân phát ra một electron và một phản neutrino trong một quá trình biến đổi một neutron thành một proton. II phân rã cộng beta, khi hạt nhân phát ra một positron và một neutrino trong một quá trình thay đổi một proton thành một neutron, quá trình này còn được gọi là phát xạ positron. Trong phân rã gamma, một hạt nhân phóng xạ đầu tiên bị phân rã bởi sự phát xạ của một hạt alpha hoặc beta. Hạt nhân con thường ở trạng thái kích thích và nó có thể phân rã xuống trạng thái năng lượng thấp hơn bằng cách phát ra photon tia gamma. Trong phát xạ neutron, các hạt nhân cực kỳ giàu neutron, được hình thành do các dạng phân rã khác hoặc sau nhiều lần bắt neutron liên tiếp, đôi khi mất năng lượng do phát xạ neutron, dẫn đến sự thay đổi từ đồng vị này sang đồng vị khác của cùng một nguyên tố. Trong quá trình bắt điện tử, hạt nhân có thể bắt giữ một điện tử quay quanh, khiến một proton chuyển đổi thành một neutron trong một quá trình gọi là bắt điện tử. Một neutrino và một tia gamma sau đó được phát ra. Trong phân rã cụm và phân hạch hạt nhân, một hạt nhân nặng hơn một hạt alpha được phát ra. Ngược lại, có những quá trình phân rã phóng xạ không dẫn đến biến đổi hạt nhân. Năng lượng của một hạt nhân bị kích thích có thể được phát ra dưới dạng tia gamma trong một quá trình gọi là phân rã gamma, hoặc năng lượng đó có thể bị mất đi khi hạt nhân tương tác với một electron quỹ đạo gây ra sự phóng ra khỏi nguyên tử của nó, trong một quá trình được gọi là chuyển đổi bên trong. Một kiểu phân rã phóng xạ khác dẫn đến các sản phẩm thay đổi, xuất hiện dưới dạng hai hoặc nhiều "mảnh" của hạt nhân ban đầu với một loạt các khối lượng có thể. Sự phân rã này, được gọi là sự phân hạch tự phát, xảy ra khi một hạt nhân lớn không ổn định tự phân tách thành hai hoặc đôi khi ba hạt nhân con nhỏ hơn, và thường dẫn đến sự phát xạ tia gamma, neutron hoặc các hạt khác từ các sản phẩm đó. Ngược lại, các sản phẩm phân rã từ hạt nhân có spin có thể được phân phối không đẳng hướng đối với hướng spin đó. Có thể do ảnh hưởng bên ngoài như trường điện từ, hoặc do hạt nhân được tạo ra trong một quá trình động lực hạn chế hướng quay của nó, hiện tượng dị hướng có thể được phát hiện. Quá trình mẹ như vậy có thể là một quá trình phân rã trước đó, hoặc một phản ứng hạt nhân.[5][6][7] [note 2] Để có bảng tóm tắt hiển thị số lượng các nuclit phóng xạ và ổn định trong mỗi loại, hãy xem hạt nhân phóng xạ. Có 28 nguyên tố hóa học tự nhiên trên Trái Đất là chất phóng xạ, trong đó có 34 hạt nhân phóng xạ 6 nguyên tố có 2 hạt nhân phóng xạ khác nhau có niên đại trước thời điểm hình thành Hệ Mặt trời. 34 chất này được gọi là nuclêôtit nguyên thủy. Các ví dụ nổi tiếng là urani và thori, nhưng cũng bao gồm các đồng vị phóng xạ tồn tại lâu dài trong tự nhiên, chẳng hạn như kali-40. Khoảng 50 hạt nhân phóng xạ khác có tuổi thọ ngắn hơn, chẳng hạn như radium-226 và radon-222, được tìm thấy trên Trái Đất, là sản phẩm của chuỗi phân rã bắt đầu với các nuclide nguyên thủy, hoặc là sản phẩm của các quá trình vũ trụ đang diễn ra, chẳng hạn như tạo thành carbon-14 từ nitơ-14 trong khí quyển bởi các tia vũ trụ. Hạt nhân phóng xạ cũng có thể được sản xuất nhân tạo trong máy gia tốc hạt hoặc lò phản ứng hạt nhân, dẫn đến 650 hạt trong số này có chu kỳ bán rã hơn một giờ, và vài nghìn hạt nhân nữa có chu kỳ bán rã thậm chí còn ngắn hơn. Hiện tượng phóng xạ được một nhà Vật lý học người Pháp phát hiện và đặt tên vào năm 1986. Sau đó, nhiều nhà vật lý học khác cũng tìm ra được hiện tượng này trong quá trình nghiên cứu. Đến nay, phóng xạ cũng được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông. Trong bài viết này, Marathon Education sẽ tổng hợp cho các em một số kiến thức liên quan đến phóng xạ Vật lý 12. Các em hãy theo dõi để hiểu rõ hơn về hiện tượng này nhé. Hiện tượng phóng xạ Phóng xạ Vật Lý 12 nói về hiện tượng phóng xạ là quá trình hạt nhân không bền vững phân rã tự phát. Quá trình phân rã này tạo ra các hạt và có thể sẽ kèm theo các bức xạ điện từ được phát ra. Trong đó, hạt nhân tự phân rã được gọi là hạt nhân mẹ còn các hạt nhân được tạo thành từ quá trình phân rã được gọi là hạt nhân còn. Các loại phóng xạ Phóng xạ anpha α {A \atop Z}X \rightarrow {4 \atop 2}He + {{A-4} \atop {Z-2}}Y Tia α là dòng của hạt nhân chuyển động với tốc độ m/s đi được vài cm trong không khí, khoảng vài µm trong vật rắn và không thể xuyên qua được tấm bì dày chỉ 1mm Phóng xạ bêta β Tia phóng xạ β có tốc độ phóng xấp xỉ với tốc độ của ánh sáng. Trong không khí, tia β có thể đi được khoảng vài mét và vài mm trong kim loại. Phóng xạ β có β- và β+ Phóng xạ bêta trừ β− là dòng electron β− hoặc {A \atop Z} X \rightarrow {\space\space\space0 \atop {-1}}e + {\space\space A \atop {Z+1}}Y \Bigg{1 \atop 0}n\rightarrow {\space\space\space0 \atop {-1}}e + {1 \atop {1}}p\Bigg Phóng xạ bêta cộng β+ là dòng electron dương pozitron => β+ hoặc Phóng xạ gamma γ Tia gamma có bản chất là sóng điện từ với bước sóng cực ngắn. Tia gamma có thể đi qua được vài mét trong bê tông và vài cm trong chì. Phóng xạ nhân tạo đây là phóng xạ do con người tạo ra. {A \atop Z} X + {1 \atop 0} n \rightarrow {A+1 \atop Z} X Định luật phóng xạ Chu kì bán rã Trong nội dung phóng xạ Vật Lý 12 các em sẽ biết đến chu kỳ bán rã. Đây là thời gian mà qua đó số lượng các hạt nhân của một khối chất phóng xạ ban đầu chỉ còn lại 50%. 50% các hạt nhân của khối chất bị phân rã. Chu kỳ bán rã được ký hiệu là T. Hằng số phóng xạ Bài học phóng xạ Vật lý 12 cho biết hằng số phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho nuclide phóng xạ đang được xét. Để tính hằng số phóng xạ, các em hãy áp dụng công thức Qua đó, các em có thể thấy hằng số phóng xạ tỉ lệ nghịch với chu kì bán rã. Định luật phóng xạ Định luật phóng xạ trong nội dung phóng xạ Vật Lý 12 cụ thể như sau Đặc trưng cho mỗi chất phóng xạ là thời gian T. Cứ sau ,một khoảng thời gian T xác định, một nửa hạt nhân có hiện tượng phân rã, biến thành những hạt nhân khác. Gọi N0 là số hạt nhân ban đầu còn N là số hạt nhân còn lại ở thời điểm t. Ta có t = 0 thì số hạt nhân là N0 t = T thì số hạt nhân còn lại sẽ là N0/2 t = 2T thì số hạt nhân còn lại sẽ là N0/4 t = 3T thì số hạt nhân còn lại sẽ là N0/8 Khi t = thì số hạt nhân còn lại sẽ là Như vậy, số hạt còn lại được tính như sau Số hạt đã phân rã sẽ là Ứng dụng phóng xạ Ngoài các đồng vị phóng xạ tự nhiên có sẵn, con người còn tạo ra các đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ nhân tạo này được ứng dụng trong các lĩnh vực như y học, sinh học, hóa học,… Đặc biệt, trong lĩnh vực y học, các đồng vị phóng xạ hạt nhân có thời gian phân rã nhanh chóng được dùng để chẩn đoán bệnh. Một số đồng vị phóng xạ khác có thời gian phân rã dài hơn sẽ đưa vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của các nguyên tố bên trong cơ thể. Từ đó có thể theo dõi tình trạng bệnh lý và đưa ra phương pháp điều trị, đây được gọi là phương pháp nguyên tử đánh dấu. Trong lĩnh vực công nghiệp, một số đồng vị phóng xạ được sử dụng để chụp X-quang công nghiệp, chẳng hạn tia gamma được dùng để kiểm tra bên trong mối hàn đã toàn vẹn hay chưa. Ngoài ra, đồng vị phóng xạ cũng có thể dùng để đo độ dày của vật liệu, đo mực chất lỏng trong thùng chứa,… Với lĩnh vực khảo cổ học, phương pháp cacbon cũng được ứng dụng để xác định niên đại của các loại cổ vật. Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education Trên đây là toàn bộ thông tin và nội dung phóng xạ Vật Lý 12. Mong rằng những kiến thức tổng hợp này sẽ giúp các em thuận lợi trong quá trình ôn luyện và làm bài. Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học online nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!

hiện tượng phóng xạ