Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 53: Phóng xạ

BÀI 53 : 
PHÓNG XẠ 
 Ma-ri Quy-ri (1867-1934) 
Giải Nobel vật lý 1903 
Nobel hoá học 1911 
Pi-e Quy-ri 
(1859-1906) 
Giải Nobel vật lý 1903 
Béc-cơ-ren 
(1852-1908) 
Giải Nobel vật lý 1903 
CÁC NHÀ VẬT LÝ ĐI TIÊN PHONG 
 NGHIÊN CỨU HIỆN T Ư ỢNG PHÓNG XẠ 
 Phóng xạ là hiện t ư ợng một hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ gọi là tia phóng xạ và biến thành hạt nhân khác 
Trong đó: A: hạt nhân mẹ 
 B: hạt nhân con 
 C: tia phóng xạ 
A → B + C 
1./ Sự phóng xạ: 
a.) Định nghĩa: 
Pt phóng xạ: 
b.) Đặc điểm của hiện t ư ợng phóng xạ: 
- Là quá trình biến đổi từ hạt nhân này sang hạt nhân khác. 
- Là quá trình tự điều khiển, không chịu tác động từ bên ngoài (nhiệt độ, áp suất) 
- Mang tính ngẫu nhiên, không thể biết tr ư ớc lúc nào một hạt nào đó bị phóng xạ, nh ư ng có thể thống kê về tỉ lệ. 
 Tia phóng xạ không nhìn thấy đ ư ợc nh ư ng có những tác dụng hóa lý nh ư làm iôn hoá môi tr ư ờng , làm đen kính ảnh , gây ra các phản ứng hoá học  
a. Các loại tia phóng xạ: 
2. Các tia phóng xạ : 
β - 
β + 
α 
Nguồn phóng xạ 
 - 
 
 + 
­ 
+ 
b .) Bản chất c ác loại tia phóng xạ : 
* Tia anpha ( ) 
Là các dòng hạt nhân của nguyên tử Hêli( ) mang hai điện tích d ươ ng ( +2e) 
Đặc điểm : 
 - Hạt phóng ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 2. 10 7 m/s 
- Có khả năng iôn hoá chất khí và mất dần năng l ư ợng 
- Khả năng đâm xuyên yếu , nó không xuyên qua đ ư ợc tấm thuỷ tinh mỏng và chỉ đi đ ư ợc tối đa 8cm trong không khí 
­ 
+ 
* Tia bêta (  ) 
 - 
 + Tia  - : bị lệch về phía bản d ươ ng của tụ, đó chính là các electron, điện tích -e 
 + Tia  + : bị lệch về phía bản âm của tụ 
( lệch nhiều h ơ n tia và đối xứng với tia  - ) thực chất là electron d ươ ng (pôzitrôn ) điện tích +e 
 + 
­ 
+ 
* Tia bêta (  ) 
 - 
 + Tia  - :( ) 
 + Tia  + :( ) 
 + 
 + Vận tốc của các hạt  gần bằng vận tốc ánh sáng 
+ Ion hóa chất khí yếu h ơ n tia 
 + Khaû naêng ñaâm xuyeân maïnh hôn tia ,coù theå ñi haøng traêm meùt trong khoâng khí 
Đặc điểm: 
Giải thích sự hình thành hạt β + và β - 
­ 
+ 
 - 
 + 
* Tia gamma ( ): Là sóng điện từ có b ư ớc sóng rất ngắn , cũng là hạt phôtôn có năng l ư ợng cao 
 
Đặc điểm : 
 - Không bị lệch trong điện, từ tr ư ờng tr ư ờng 
 - Khả năng đâm xuyên rất lớn , có thể đi qua lớp chì dày hàng chục cm và gây nguy hiểm cho con ng ư ời 
TIA 
PHÓNGXẠ 
BẢN CHẤT 
TÍNH CHẤT 
VẬN TỐC TRUYỀN 
 ( Hạt nhân của hêli) 
Mang điện tích d ươ ng 
Xuyên thấu kém 
Ion hóa chất khí khá 
20.000 km/s 
 (là electron ) 
Cả 2 tia đều có điện tích 
 Xuyên thấu khá 
Ion hóa chất khí yếu 
300.000 km/s 
 (là 
pozitron) 
Sóng điện từ có b ư ớc sóng rất ngắn 
Không phải là hạt mang điện Xuyên thấu mạnh 
Luôn xuất hiện khi có phóng xa ï α và β 
300.000 km/s 
CÁC TIA PHÓNG XẠ 
α 
β + 
β - 
γ 
3 ./ Định luật phóng xạ : 
a.) Định luật : 
“Mỗi chất phóng xạ đ ư ợc đặc tr ư ng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã , cứ sau mỗi chu kỳ này thì ½ số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác” 
b.) Công thức : 
 Hãy vận dụng định luật vừa nêu , điền các giá trị vào bảng cho sau đây , từ đó tìm ra công thức biểu diễn định luật phóng xạ ? 
t 
1T 
2T 
3T 
kT 
N 
m 
N 0 , m 0 là số nguyên tử và số khối l ư ợng lúc đầu của chất phóng xạ 
Vậy t = kT: 
N 
t 
N 0 
N 0 /2 
N 0 /4 
N 0 /8 
N 0 /16 
T 
2T 
3T 
4T 
ĐỒ THỊ ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ 
0 
Theo định nghĩa logarít ta có 2 x = e x ln2 
Với: 
T ươ ng tự: m = m 0 e - t 
Chất Iốt phóng xạ ( ) có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Nếu nhận đ ư ợc 100g chất này thì sau 8 tuần lễ khối l ư ợng còn lại bao nhiêu? 
Ta có: Chu kỳ bán rã T = 8 ngày đêm 
 Thời gian phân rã t = 8 tuần = 56 ngày đêm 
Ta thấy k = t/T = 56/8 = 7 
Khối l ư ợng Iốt còn lại: m = m 0 / 2 k 
 m = m 0 / 2 7 = 100/ 128 = 0,78g 
Á khối l ư ợng lúc đầu: m 0 = 100g 
Câu 1 
A 
B 
C 
D 
Câu 2 : Chọn câu đúng 
Điều nào sau đây là sai khi nói về tia α ? 
Tia α thực chất là hạt nhân nguyên tử Hêli 
Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, 
tia α lệch về phía bản âm của tụ điện. 
Tia α phóng ra từ hạt nhân với vận tốc 
bằng vận tốc ánh sáng. 
Khi đi trong không khí,tia α iôn hoá không 
khí và mất dần năng lượng. 
A 
B 
C 
D 
Câu 3: Chọn câu đúng. 
Hạt β+ có cùng khối lượng với electron nhưng 
mang một điện tích nguyên tố dương. 
Tia β+ có tầm bay ngắn so với tia α 
Tia β+ có khả năng đâm xuyên rất mạnh giống 
như tia X. 
a, b, c đều đúng. 
A 
B 
C 
D 
Câu 4: Chọn câu đúng 
Tia β- là : 
Các nguyên tử Hêli bị iôn hoá. 
Các hạt nhân nguyên tử Hydrô 
Các electrôn 
Sóng điện từ có bước sóng ngắn. 
Xin cám ơ n và 
trân trọng kính chào 
 các thầy cô 
đã đến dự giờ