[工学]第2章 原子核的放射性与衰变-3.pptVIP

1、3.7×104Bq的60Co放射源（已知T1/2=5.27a），求所含60Co的原子核数及60Co的质量。 解： 3.7×104Bq的60Co放射源对应的原子核数为： 60Co的质量m： 可见：一般放射源的质量很小，但却包含有大量的原子核，足以保证衰变规律良好的统计性。 2、请说明在放射性核素的递次衰变过程中，母体和各代子体核素所满足的衰变规律。 在连续放射性衰变中： 母体衰变是单一放射性衰变，服从指数衰减规律； 其余各代子体的衰变规律不再是简单指数规律，而与前面各代衰变常数都有关。 如对于n代连续放射性衰变过程，共有n+1种核素， 其中，c1 , c2 , …, cn是常数(具体表达式略)。 可得第i种放射性核素Ai的原子核数随时间的变化规律为： 3、请分别说明在多代连续放射性衰变中，出现暂时平衡、长期平衡及逐代衰变三种情况应满足的条件及对应特征。 母体的半衰期不是很长，但比子体的半衰期长，即： 暂时平衡的条件及特征： 则在观察时间内可看出母体放射性的变化。 母体中的一个原子核在单位时间内发生衰变的概率小于子体的原子核 或?1?i 对于多代连续放射性衰变过程： 只要母体A1的衰变常数?1比?2, ?3, …, ?n都小，当时间足够长以后，整个衰变系列会达到暂时平衡。即： 各代子体的放射性活度（各放射体的数量）之比不随时间变化； 各代子体都按母体的半衰期衰减。 长期平衡的条件及特征： 对于多代连续放射性衰变过程： 只要满足： ①母体A1的半衰期T1很大，在观察期间看不出母体的变化； ②而且各代子体的半衰期都比母体半衰期小得多（而不管各代子体的半衰期的差异如何），则： 当时间t足够长以后（t=系列中半衰期最长的子体核素的10T1/2max），整个衰变系列达到长期平衡。即： 即： i = 2, 3, 4, … 总核数为N1(0) ，平衡后总活度为 n×A1。 各代放射体的数量(核数目)之比不随时间变化； 各代子体的放射性活度都等于母体的放射性活度，且均按?1衰变。 不成平衡的条件及特征： 对于多代连续放射性衰变： 如果上代的核素都比下代的核素衰变的快，即有: 那么，在经过足够长的时间后，不会形成平衡，而是形成逐代衰变的情况。首先是第一代衰变完，接着第二代，第三代，…，逐代衰变完。而且各自按自己的衰变常数衰变。 4、解： 1mg226Ra的原子个数N为： 由于226Ra和222Rn处于放射性平衡状态，因此： 粗略计算值：当t=10T1/2Rn=10×3.825d=38.25d时可认为Rn 与Ra达到长期平衡。 Pt(铂,bo)；Au(金)；Hg（汞） Te(碲)；I（碘）；Xe（氙） 照射量X：以X射线或伽玛射线产生电离的本领而作出的一种度量，表示其在空气中形成的辐射场，X=dQ/dm，单位：伦琴； 吸收剂量D：电离辐射授予质量为dm的物质平均能量dE除以dm的值，D=dE/dm，单位：拉德（应废除）、戈瑞 Sr（锶，si）；Y（钇，yi）；Zr（锆，gao） 从而，易得第n种放射性核素An的放射性活度为： 其中，?n为An的衰变常数。 结论： 在连续放射性衰变中， 母体衰变是单一放射性衰变，服从指数衰减规律； 其余各代子体的衰变规律不再是简单指数规律，而与 前面各代衰变常数都有关。  第2.8节 放射性平衡 在连续放射性衰变中，母核及各代子核的衰变常数有大有小，衰变有快有慢。 如果时间足够长，各代核素的衰变规律会出现什么情况？ ？问题： 显然，在连续放射性衰变中，母体的衰变情况总是服从单一指数衰减规律的。因此，对子体B的变化情况感兴趣。子体B的变化情况只取决于?1和?2。下面分三种情况讨论： 母体A的原子核数目变化规律： 子体B的原子核数目变化规律： 对于两代连续衰变： 其中，T1和T2 分别为母体A和子体B的半衰期。 一、暂时平衡（放射性动平衡） 母体A的半衰期不是很长，但比子体B的半衰期长，即： T1T2， （一）暂时平衡的条件及建立 暂时平衡的条件： 暂时平衡的建立： 则在观察时间内可看出母体 A 放射性的变化。 例如： 经过足够长时间后，子体的原子核数目将与母体的核数目建立起固定的比例关系，即此时子体的变化将按照母体的半衰期衰减。这时建立的平衡叫暂时平衡。 母体A中的一