Dozymetria_4 JW.pdf

(1552 KB) Pobierz
1
Powtórzenie
Modele jądra atomowego (powt.)
UWAGA: Brak jednolitej spójnej teorii, istniejące modele opisują tylko ograniczony zakres własności jądra.
Model kroplowy
Energia wiązania
nukleonów w "kropli" materii jądrowej
:
.
Model kroplowy dobrze opisuje kształt zależności energii wiązania od liczby masowej jądra.
Nadaje się do analizy stabilności jąder ze względu na różne procesy spontanicznych
przemian jądrowych oraz reakcji rozszczepienia.
2
Model gazu Fermiego
promień studni
R
równy jest promieniowi jądra
różna głębokość dla neutronów -
V
0n
i protonów -
V
0p
(odpychanie kulombowskie)
obowiązuje zakaz Pauliego
minimalizacja energii układu
Energia Fermiego (E
F
) – maksymalna wartość
energii obsadzonych poziomów.
Energia wiązania
<E
w
>
= 8 MeV
E
F
= V
0
- E
F
Rys. Protony i neutrony w studni potencjału.
Oddziaływania kolektywne określają trwałość
neutronów w jądrze (rozpad
-
): E
p max
= E
n
- m
e
·
c
2
Model powłokowy
Liczby magiczne: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, ...
-
liczby neutronów
N
i protonów
Z
w jądrze, dla których
energie wiązania jąder są
większe
niż wynika to z oszacowań modelu kroplowego
Jądra magiczne
są bardziej stabilne od innych jąder
o bliskich liczbom magicznym liczbach neutronów i protonów
i posiadają dużą liczbę izotopów (lub izotonów) trwałych tj. nie rozpadających się samorzutnie
3
Kinetyka przemian jądrowych (powt.)
dN
a
0
N
a
dN
a
~
dt
N
a
dN
a
~
,
N
a
stąd
dN
a
�½ 
dt
N
a
gdzie
- stała rozpadu charakterystyczna dla każdego izotopu, mierzalna, []=s
-1
.
Prawo rozpadu promieniotwórczego
(zanik koncentracji jąder):
N
a
t
�½
N
0
a
e
t
Prawo zaniku aktywności:
A
t
�½
A
0
e
N
t
�½
N
0
e
t
Prawo zaniku koncentracji:
t
Niech T
�½
-
czas połowicznego rozpadu
(okres półrozpadu), wówczas:
1
T
1 / 2
N
a
t
�½
N
0
a
  
2
t
4
Średni czas życia
jądra:
T
1/ 2
T
1/ 2
T
�½ �½
ln 2 0,693
1
Aktywność promieniotwórcza –A
dN
a
A
�½
dt
Aktywność właściwa:
[A]=1Bq (bekerel) ≡ s
-1 .
[A]=1Ci =3710
9
Bq
dN
a
A
m
�½ 
m
dt
Łańcuch przemian promieniotwórczych
[A
m
]=1Bq/kg.
a

b

c
...
 
jądro stabilne
a
b
c
5
Zależność jąder typu B od czasu:
N
b
t
�½
b
a
a
N
0
a
e
a
t
e
b
t
T
mB
a
t
ln
b
ln
a
�½
b
a
Aktywność elementów łańcucha definiujemy jako
szybkość rozpadów każdego z elementów, np.
„a”, „b”, ….
A
a
�½
a
N
a
�½
a
N
0
a
e
a
b
t
t
A
b
�½
b
N
b
�½
N
0
a
e
e
b
a
a
b

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin