Закон радиоактивного распада. Единицы радиоативности

Для характеристики скорости распада радиоактивных элементов использую особую величину – период полураспада. Для каждого радиоактивного изотопа существует определенный интервал времени, в течение которого активность снижается в два раза. Этот интервал времени и носит название период полураспада.

Период полураспада (Т½) – это время, в течение которого распадается половина исходного количества радиоактивных ядер. Период полураспада – величина строго индивидуальная для каждого радиоизотопа. У одного и того же элемента могут быть изотопы с разными периодами полураспада. Имеются изотопы с периодом полураспада от долей секунды до миллиардов лет (от 3х10^-7 с до 5х10¹⁵ лет). Так для полония-214 Т½ равен 1,6·10^-4 с, для кадмия-113 - 9,3х10¹⁵ лет. Радиоактивные элементы подразделяются на короткоживущие (период полураспада исчисляется часами и днями) – родон-220 – 54,5с, висмут-214 – 19,7мин, иттрий-90 – 64 часа, стронций - 89 - 50,5 дня и долгоживущие (период полураспада исчисляется годами) – радий-226 – 1600 лет, плутоний-239 – 24390 лет, рений-187 – 5х10¹⁰ лет, калий-40 – 1,32х10⁹ лет.

Из элементов, выброшенных при аварии на ЧАЭС, отметим периоды полураспада следующих элементов: йод-131 - 8,05 дня, цезий-137 - 30 лет, стронций-90 - 29,12 лет, плутоний-241 - 14,4 года, америций-241 - 432 года.

Количество радиоактивных атомов какого-либо элемента ΔN, распадающихся за промежуток времени Δt, пропорционально общему количеству радиоактивных атомов N.

ΔN = – lNΔt

где ΔN- количество распадающихся ядер,

Δt - промежуток времени,

N - количество имеющихся ядер,

–l - коэффициент пропорциональности (постоянная радиоактивного распада).

Постоянная радиоактивного распада показывает вероятность распада атомов радиоактивного вещества в единицу времени, характеризует долю атомов данного радионуклида, распадающихся в единицу времени, т.е. попостоянная радиоактивного распада характеризует относительную скорость распада ядер данного радионуклида. Знак минус (–l) показывает, что количество радиоактивных ядер убывает со временем. Постоянную распада выражают в обратных единицах времени: с^-1, мин^-1 и т.д. Величину, обратную постоянной распада (r=1/l), называют средней продолжительностью жизни ядра.

Таким образом, закон радиоактивного распада устанавливает, что за единицу времени распадается всегда одна и та же доля нераспавшихся ядер данного радионуклида.