33
böyük ehtimalla yarana bilən qəlpələrin kütlələrinin nisbəti 2 : 3 ‐ ə bərabər olan
qəlpələrdir.
2.5. Radioaktiv parçalanma qanunu.
Radioaktiv parçalanma prosesində hər bir dayanıqsız nüvə
t
N
A
t
(2.1)
sürəti ilə parçalanır (burada N – radioaktiv nüvələrin sayı, t ‐ parçalanma müddətidir).
Aydındır ki, radioaktiv parçalanmanın aktivliyini müəyyən edən sürət verilmiş t
anı üçün parçalanmamış nüvələrin sayına düz mütənasib olmalıdır. Başqa sözlə desək,
parçalanma zamanı
A
t
= – λ∙N (2.2)
şərti ödənməlidir.
Burada λ ‐ vahid zamanda nüvə parçalanmaları ehtimalını xarakterizə edən
radioaktiv parçalanma sabitidir («‐» işarəsi zaman keçdikcə radioaktiv maddənin
aktivliyinin azalmasını göstərir).
Kifayət qədər kiçik zaman intervalı üçün Δt ≈ dt qəbul etmək mümkün
olduğundan, (2.1) və (2.2) ifadələrinin müqayisəsindən
dN = – λNdt (2.3)
alınar.
Bu ifadəni inteqrallamaqla isə
N
t
= N
o
.
e
‐λt
(2.4)
şəklində düstur almış olarıq.
Burada N
o
– t=0 anında, N
t
isə t anındakı radioaktiv atomların sayıdır.
(2.4) ifadəsi ilə müəyyən olunan qanun radioaktiv parçalanma qanunu adlanır.
Bu ifadənin hər tərəfini λ ‐ ya vurmaqla,
λN
t
=λ N
o
.
e
‐λt
(2.5)
almaq olar.
A
t
= – λ∙N olduğunu nəzərə alaraq, sonuncu ifadəni
A
t
= A
o
.
e
‐λt
(2.6)
şəklində yazmaq olar.
Burada A
o
= λN
o
– nümunənin başlanğıc, A
t
= λN
t
isə onun t anındakı
aktivlikləridir.
Inteqrallama əməliyyatı aparmaqla, (2.6) ifadəsini
ℓn A
t
= ℓn A
o
– λt (2.7)
şəklinə salmaq olar.
İndi də radioaktiv elementin aktivliyinin zamandan asılılığını əks etdirən konkret
nümunələrə nəzər salaq.
Şəkil 2.3 ‐ də C
14
izotopunun aktivliyinin (2.6) ifadəsinə uyğun dəyişməsini əks
etdirən qrafik təsvir edilmişdir. Bu dəyişmənin (2.7) ifadəsinə uyğun loqarifmik təsviri
isə şəkil 2.4 ‐ də göstərilmişdir.
34
Radioaktiv elementlərin parçalanma sürəti yarımparçalanma periodu adlanan
parametrlə xarakterizə olunur. Bu parametr T
0.5
kimi işarə olunur.
Dayanıqsız nüvələrin ilkin sayının yarısının parçalanması müddəti
yarımparçalanma periodu adlanır və T
0.5
ilə işarə olunur.
2000
A
t
( parç/dəq )
3..00
ln A
t
A
o
2..00
1000
T
0,5
= 5730 il
A
o
/2
1..00
T
0,5
1 2
t
.
10
3
( il )
4 8
t
.
10
3
( il )
2.3. C
14
izotopunun aktivliyinin Şəkil 2.4. C
14
izotopunun aktivliyinin
dəyişməsi loqarifmik dəyişməsi
Yarımparçalanma periodu
½ N
o
= N
o
exp (‐λT
0.5
) (2.8)
şərtindən tapılır.
Bu ifadədən yarımparçalanma periodu üçün
693
.
0
2
5
.
0
n
T
(2.9) alınır.
Bu günə qədər məlum olan radioaktiv nüvələrin yarımparçalanma periodları
3∙10
‐7
san ‐ dən 5∙10
1 5
il ‐ ə qədər intervalda dəyişir.
Şəkil 2.4 ‐ dən loqarifmik dəyişməyə uyğun gələn düz xəttin mailliyini tapmaq
olar ki, bu da, aydındır ki, (2.7) ifadəsinə əsasən λ ‐ya bərabər olacaq.
C
14
izotopu üçün həmin qrafikdən
λ ≈ 1.8∙10
‐4
il
1
alınar.
Çoxlu sayda parçalanan nüvələr üçün orta yaşama müddəti (τ) adlanan
kəmiyyət müəyyən edilib. Bu kəmiyyət bütün nüvələrin yaşama müddətlərinin cəmi
kimi təyin edilir.
Əgər t müddətindən sonra
N(t) = N
o
e
‐λt
qədər nüvə parçalanmamış qalırsa və t ‐ dən t + dt ‐ yə qədər zaman intervalında
dN(t)=N
o
e
‐λt
∙dt
qədər nüvə parçalanmaya məruz qalırsa, onda t müddətində yekun yaşama müddəti
Dostları ilə paylaş: |