Химия окружающей среды - 127 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

127
При радиоактивном распаде с изменением атомного номера
первоначальный изотоп называется материнским, новообразованный
дочерним.
NdtdN
λ
=/ ,
где Nчисло неизмененных атомов, tвремя, λпостоянная распада
данного радиоактивного изотопа, которую можно выразить как долю
распавшихся атомов на один атом в секунду.
Если интегрировать уравнение распада от t=0 до t и от N
0
до N, где N
0
число атомов при t=0, потенцируем и получаем:
t
eNN
λ
=
0
.
Часто используется период полураспадавремя распада половины
первоначального числа атомов. Константа распада λ и период полураспада t
½
связаны между собой
2/1
2/1
t
e
λ
= или
λ
/2ln
2/1
=t .
Если P – число материнских атомов в минерале, а D – число дочерних
атомов, то
t
eDPP
λ
+= )( или )1( =
t
ePD
λ
.
Отсюда
t
eDPP
λ
=+ )/( ,
PDPe
t
/)( +=
λ
,
)/1ln( PDt +=
λ
,
)/1ln(/1 PDt
+
=
λ
.
Изотопы в окружающей среде
Наибольшую опасность из радиоактивных элементов представляют те,
у которых период полураспада составляет от нескольких недель и месяцев до
нескольких лет (см. табл. 41), поскольку короткоживущие изотопы
распадаются быстро и не успевают принести существенного вреда, а
долгоживущиеслабо радиоактивны.
     При        радиоактивном                распаде   с     изменением   атомного    номера
первоначальный изотоп называется материнским, новообразованный –
дочерним.
      dN / dt = −λN ,

     где N – число неизмененных атомов, t – время, λ – постоянная распада
данного радиоактивного изотопа, которую можно выразить как долю
распавшихся атомов на один атом в секунду.
     Если интегрировать уравнение распада от t=0 до t и от N0 до N, где N0 –
число атомов при t=0, потенцируем и получаем:
      N = N 0 e − λt .

     Часто используется период полураспада – время распада половины
первоначального числа атомов. Константа распада λ и период полураспада t½
связаны между собой
     1 / 2 = e − λt1/ 2 или t1 / 2 = ln 2 / λ .

     Если P – число материнских атомов в минерале, а D – число дочерних
атомов, то
      P = ( P + D)e − λt или D = P (e λt − 1) .

     Отсюда
      P /( P + D) = e − λt ,

     e λt = ( P + D ) / P ,

     λt = ln(1 + D / P) ,

     t = 1 / λ ln(1 + D / P) .


                                      Изотопы в окружающей среде
     Наибольшую опасность из радиоактивных элементов представляют те,
у которых период полураспада составляет от нескольких недель и месяцев до
нескольких       лет       (см.      табл. 41),    поскольку     короткоживущие      изотопы
распадаются быстро и не успевают принести существенного вреда, а
долгоживущие – слабо радиоактивны.


                                                       127