Radioaktivitet och halveringstid
-
Upload
hakan-elderstig -
Category
Documents
-
view
2.923 -
download
6
Transcript of Radioaktivitet och halveringstid
Atomer och isotoper● I en atomkärna finns neutroner och protoner
● Neutroner och protoner kallas även nukleoner
● Antalet protoner bestämmer grundämnet
● Om olika atomer av samma grundämne har olika många neutroner sägs de vara olika isotoper av grundämnet
● Man kan skriva en isotop med grundämnesbeteckning följt av antalet nukleoner
● T.ex. H-1, Cs-137, Co-60, U-238 osv
123-04-13
Radioaktiva sönderfall
● I en atomkärna förekommer olika krafter● Elektrostatiska krafter – vill spränga sönder kärnan● Kärnkrafter – håller ihop kärnan
● Om krafterna inte är i balans vill atomkärnan skapa balans
● Detta sker genom radioaktivt sönderfall
● Vid radioaktiva sönderfall frigörs energi i form av strålning
223-04-13
Isotoper● Isotoper kan delas in i
Stabilaα- strålareβ- minus-strålareβ- pluss-strålare
323-04-13
α-, β-, γ-strålning● α-strålning
● Består av en He-kärna
● Förekommer främst hos tunga atomkärnor
● Atomkärnan sänder ut en tung kärna för att minska sin vikt
● β-strålning – finns i två varianter: β- och β+ ● β- består av en elektron. Vid neutronöverskott skapas en proton av
en neutron. Samtidigt skapas en elektron
● Β+ består av en positron. Vid neutronunderskott skapas en neutron av en proton. Samtidigt skapas en positron
● γ-strålning● Efter ett α– eller β-sönderfall kan atomkärnan få ett tillfälligt
energiöverskott/hamna i ett exciterat tillstånd
● Överskottsenergin skickas iväg som fotoner
423-04-13
Enheten eV● γ-strålningen från Cs-137 har energin 1,06*10-16
J
● Enheten J är obekväm
● Ny enhet: eV
● 1 eV = 1,602•10-19 J
● Byt från J till eV:
● γ-strålningen från Cs-137 har energin 662 keV
523-04-13
Halveringstid och aktivitet● Radioaktivitet sker genom sönderfall
● Radioaktiva atomkärnor sönderfaller oberoende av varandra
● Aktivitet betecknas A och mäts i enheten 1 Bq = 1 Bequerel = ett sönderfall/s
● Aktiviteten i ett preparat minskar exponentiellt med tiden
● Man beskriver minskningshastigheten med begreppet halveringstid – t1/2
● Halveringstid = den tid det tar för aktiviteten att gå ner till hälften eller den tid det tar för hälften av atomerna att sönderfalla
623-04-13
Formler
723-04-13
λ=sönderfallskonstant=sannolikheten för att en radioaktiv atomkärna skall sönderfalla
Boken har en del formler med sönderfallskonstant. Eftersom halveringstid är ett vanligare använt begrepp kommer jag endast räkna med halveringstid
A = aktivitet, N = antalet radioaktiva atomkärnor, t1/2 = halveringstid
Ett preparat har A=100 kBq och t1/2=5,2 år. Hur lång tid tar det innan aktiviteten är 12 kBq?
823-04-13
Räkneövning sid 346+348
● Följande uppgifter är lämpliga: 14.2-14.3, 14.9-14.12, 14.15-14.18, 14.22
923-04-13