I. Hiện tượng phóng xạ 1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững. Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau phân rã gọi là hạt nhân con. 2. Các dạng phóng xạ a. Phóng xạ α ${}_Z^AX \to {}_{Z - 2}^{A - 4}Y + {}_2^4He$ Dạng viết gọn: ${}_Z^AX{}_{Z - 2}^{A - 4}Y$ Tia α là dòng các hạt nhân ${}_2^4He$ chuyển động với tốc độ cỡ 2.10$^7$m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài μm trong vật rắn. b. Phóng xạ β- ${}_Z^AX \to {}_{Z + 1}^AY + {}_{ - 1}^0e$ Dạng viết gọn:$_Z^A$X -->$_{Z + 1}^A$Y Tia β- là dòng các electron ( e). c. Phóng xạ β+ ${}_Z^AX \to {}_{Z - 1}^AY + {}_1^0e$ Dạng viết gọn: $_Z^A$X ->$_{Z - 1}^A$Y Tia β+ là dòng các pôzitron (có khối lượng bằng khối lượng của electron và có điện tích +e). Nó là phản hạt của electron. Tia β- và β+ chuyển động với tốc độ xấp xĩ tốc độ ánh sáng, Các tia này có thể truyền được vài mét trong không khí và vài milimet trong kim loại. Trong phóng xạ β+ còn xuất hiện các hạt nơtrinô (${}_0^0\nu $) còn trong phóng xạ β- thì xuất hiện các phản hạt của nơtrinô (${}_0^0\widetilde v$). Các nơtrinô và phản hạt của chúng có không lượng rất nhỏ, không mang điện và chuyển động với tốc độ xấp xĩ tốc độ ánh sáng. d. Phóng xạ γ Một số hạt nhân con sau quá trình phóng xạ α hay β-, β+ được tạo ra trong trạng thái kích thích. Khi đó xảy ra tiếp quá trình hạt nhân đó chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái có năng lượng thấp hơn và phát ra bức xạ điện từ γ, còn gọi là tia γ. Các tia γ có thể đi qua được vài mét trong bê tơông và vài xentimet trong chì. II. Định luật phóng xạ 1. Đặc tính của quá trình phóng xạ + Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân. + Có tính tự phát và không điều khiển được. + Là một quá trình ngẫu nhiên. 2. Định luật phóng xạ Trong quá trình phân rã, số lượng các hạt nhân (hay khối lượng) của chất phóng xạ giảm theo hàm mũ: N(t) = N$_0$2$^{-t/T}$= N0e$^{-λt}$. m(t) = m$_0$2$^{-t/T}$ = m0e$^{-λt}$. Với T là chu kì bán rã, λ là hằng số phóng xạ: $T = \frac{{\ln 2}}{\lambda } = \frac{{0,693}}{\lambda }$ 3. Chu kì bán rã Chu kì bán rã T là thời gian qua đó số lượng các hạt nhân của một khối chất phóng xạ ban đầu chỉ còn lại là 50% (nghĩa là có 50% số lượng hạt nhân của khối chất đó bị phân rã). III. Ứng dụng + Ngoài các đồng vị có sẵn trong thiên nhiên gọi là các đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta còn tạo ra được nhiều đồng vị phóng xạ khác, gọi là các đồng vị phóng xạ nhân tạo. + Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong sinh học, hoá học, y học... Trong y học, người ta đưa các đồng vị khác nhau vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của nguyên tố nhất định trong cơ thể người. Đây là phương pháp nguyên tử đánh dấu, có thể dùng để theo dõi được tình trạng bệnh lí. Trong ngành khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp cacbon $^{14}_6$C, để xác định niên đại của các cổ vật. Tải về
