radioaktivnost_7

8/2/2019 radioaktivnost_7

1/21

Radioaktivnost

Vera Gal


2/21

radioaktivnost - vera gal 2

Atomsko jezgro

Jezgro atoma se sastoji od protona (p) ineutrona (n). Atomski broj, Z,je jednak

broju p, maseni broj, A, broju (n+p).

Na primer 23892 U, Z=92,A=238

Atomska jezgra se esto zovu nuklidi.

Izotopi su jezgra sa istim brojem protona, arazliitim brojem neutrona.


3/21


Sile u jezgru

Nuklearne: vrlo jake, malog dometa, samoizmedju susednih estica, privlane.

Elektrine: slabije od nuklearnih, ali postaju

vane kad brojp raste. Odbojne izmedjup.

Sile izazvane slabim interakcijama: slabije

od prethodnih, ali odgovorne za raspad. Gravitacione: najslabije, zanemarljive .


4/21


radioaktivnost

Neka jezgra zrae. Za njih kaemo da su

radioaktivna. Pojava da neka atomskajezgra emituju zraenje se zove

radioaktivnost.

Vrste radioaktivnih zraka:

: estice koje se sastoje od 2 p i 2n.

: estice, elektroni ili pozitroni.

: fotoni visoke energije.


5/21


Radioaktivno zraenje

Svo radioaktivno zraenje ima velikeenergije, nekoliko MeV. (U atomskim i

molekulskim procesima energije su

nekoliko eV.)

Prilikom emitovanja i zraenja dolazi

do transformacije atomskog jezgra. (Izjednog elementa nastaje drugi). Emisijom zraka jezgro se ne transformie.


6/21


Bioloki efekat radioaktivnogzraenja

Sve tri pomenute vrste radioaktivnogzraenja izazivaju jonizaciju materije to je

u osnovi njihovog biolokog efekta.

Istovremeno sa otkriem radioaktivnosti

uoeno je da ovi zraci izazivaju opekotine

na koi. Tada se nije znalo da izazivaju rak.Mnogi naunici su bili prekomerno ozraeni

i kasnije su dobijali maligne bolesti.


7/21


Vreme poluraspada.

Raspad radioaktivnog jezgra je sluajniproces. Karakterie ga vreme za koje se

raspadne polovina jezgara nekog uzorka. To

se vreme zove vreme poluraspada,t1/2.Vreme poluraspada zavisi od vrste jezgra,

moe biti od dela sekunde do milijarde

godina.


8/21


Vreme poluraspada

Ako u poetnom trenutku ima N0jezgara,posle t1/2 ostae ih (neraspadnutih)N0/2.

Posle jo jednog t1/2 bie pola odN0/2, a to

je N0/4. Posle isteka od tri t1/2, ostaeN0/8neraspadnutih jezgara.


9/21


Zakon radioaktivnog raspada

Ako sa N0

oznaimo broj radioaktivnih

jezgara u poetnom trenutku,

saNbroj jezgara u vremenu t

zakon radioaktivnog raspada je dat izrazomN=N0exp(- r t)

gde je r

konstanta radioaktivnog raspada i

predstavlja verovatnou da dodje do

raspada.


10/21


Zakon radioaktivnog raspada

Verovatnoa radioktivnog raspada i vremepoluraspada su oigledno povezani. Veza je

r=ln2/t1/2 gde je ln prirodni logaritam


11/21


Radioaktivni raspad

Fizike veliine kojima se karakterieradioaktivnost su:

aktivnost,A=N/t, broj raspada u jedinici

vremena. Jedinica je Bq (raspad/s) specifina aktivnost Asp=A/m, aktivnost po

jedinici mase. Izraava se u Bq/kg.

Vreme poluraspada, t1/2 (s) i radioaktivnakonstanta, r(s

-1).


12/21


Efektivno vreme polueliminacije

131I se upotrebljava prilikom ispitivanja ileenja tiroidnih poremeaja. Njegovo t1/2iznosi 8,1 dan. Kad bi sav 131I ostajao u

organizmu posle 8 dana bi ostalo 50%. Ali,on ne ostaje sav u organizmu zato to se

polako izluuje. Njegovo bioloko vreme

polueliminacije, tb, je 180 dana.


13/21


Efektivno vreme polueliminacije

Efektivno vreme polueliminacije se dobijakombinovanjem vremena poluraspada i

biolokog vremena polueliminacije

1/tef=1/t1/2 + 1/tb

Za 131I 1/tef=1/8,1 + 1/180, dobijamo

tef=7,75 dana. Znai, posle 7,75 dana uorganizmu ostane pola unete koliine 131I.


14/21


raspad

Do emisije zraka dolazi kad jezroprelazi iz vieg u nie energetsko

stanje.Viak energije jezgra se emituje u

vidu zraka. Tom prilikom se ne menja brojp, ni broj n u jezgru. zraci su fotoni visokeenergije.


15/21


Interna konverzija

Interna konverzija je proces kad pobudjenojezgro daje viak energije elektronu na

nekoj unutranjoj ljusci i time izbacuje taj

elektron iz atoma. Na upranjeno mestodolazi elektron sa vie ljuske i tom prilikom

se emituju Xzraci (nema emisije). Nekiradionuklidi koji se koriste u nuklearnoj

medicini se na taj nain raspadaju.


16/21


raspad

1. - raspad: np+e- + neutron se raspao na p, e- i neutrino ().

Proton je ostao u jezgru, a iz jezgra su

emitovani e- i . Neutrino nema masu, nijenaelektrisan i spin mu je 1/2.

Nuklid se transformisao u novi iji jeatomski broj porastao za 1, a maseni ostao

nepromenjen.


17/21


raspad

2. + raspad:pn + e+ + . Neutron je ostao u jezgru, a iz jezgra su

emitovani e+ i .

atomski broj novog nuklida je manji za 1, a

maseni ostao nepromenjen.


18/21


zraci

zraci su i elektroni (e-) i pozitroni (e+)emitovani uraspadu. Elektroni i pozitroniimaju istu masu, oko 2000 puta manju od

mase protona i spin 1/2. Medjusobno serazlikuju po naelektrisanju, pozitron je

pozitivno naelektrisan. Razliite su

stabilnosti u interakcijama sa materijom.


19/21


zraci

Emitovani elektron i neutrino dele energiju izbog togaestice imaju kontinuiranispektar. To znai da mogu imati energiju

od 0 do neke maksimalne vrednosti.


20/21


Elektronski zahvat

Ovaj proces je tesno povezan sa +raspadom. Njime se proton transformie u

neutron zahvatajui jedan elektron sa

unutranje ljuske u atomu. Neutron ostaje ujezgru, iz jezgra se emituje neutrino.

Prazno mesto zahvaenog elektrona se

popunjava elektronom sa vieg nivoa i time

se emituju Xzraci.


21/21


raspad

Iz jezgra se emituju estice. One su istestrukture kao jezgra He, 2p + 2n. Za razliku

od estica, estice emitovane iz jednog

jezgra imaju istu energiju. (Nekad dolazi domalog odstupanja kad postoje grupe estica iz istog uzorka sa malim razlikama u

energiji.) Jezgro se transformise u novo iji

je atomski broj smanjen za 2, a maseni za 4.

radioaktivnost_7

Documents