Альтернативні шляхи розпаду

В усіх попередніх прикладах, початковий нуклід розпадався лише в один продукт. Розглянемо випадок коли один початковий нуклід може розпадатись в один з двох продуктів, тобто або двома процесами A → B і A → C одночасно. Для будь-якого часу t маємо:

оскільки загальна кількість ядер залишається тією самою. Диференціюємо щодо часу:

визначення підсумкова стала розпаду λ в термінах суми часткових сталих розпаду λ _B і λ _C:

Зауважте, що

Розв'язуючи це рівняння для N_A:

де N_{A 0} це початкова кількість ядер A. Сталі розпаду λ_B і λ_C визначають імовірність розпаду в B або C так:

тому що частина ядер λ_B / λ розпадається в B, а частина ядер λ_C / λ розпадається в C.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

ТЕМА: Моделювання радіоактивного розпаду

МЕТА: Перевірити закон радіоактивного розпаду.

ОБЛАДНАННЯ: Монети, банка, піднос

Теоретичні відомості

Період напіврозпаду Т - це проміжок часу, через який число радіоактивних ядер зменшується вдвічі

Позначимимо буквою N0 чісло радіоактивних ядер у початковий момент, буквою N - кількість ядер, що не розпалися через деякий час t. Число ядер, що розпалися при цбому позначимо N1. Тоді закон радіоактивного розпаду матиме такий вигляд:

Закон правильно (в середньому) передбачає число ядер, що не розпалися, але не те, які саме ядра розпадуться на протязі певного часу; він являє собою статистичну закономіврність.

За час T кожне з радіоактивних ядер розпадається з ймовірністью 1/2. Процес радіоактивного розпаду можна моделювати підкиданням монет, при якому ймовірність 1/2 випадає «Орел» чи «Решка». Нехай, якщо випаде «Орел», ядро уцеліло, якшо якщо «Решка» - розпалось. Кожне кидання випадає для ядра протіканню проміжку часу, що дорівнює періоду півпозпаду.

Хід роботи:

1. Відрахувати початкову кількість монеть N0 = 128,перемішай їх у банці і висип на піднос. Підрахуй число монет, що «не розпалися», склади їх у банку, перемішай, висип на піднос і знову підрахуй число монет, що «не розпалися».

Дослід проведіть 10 разів

2.Заповни таблиці

Література

Булавін Л. А., Тартаковський В. К. Ядерна фізика. — К.: Знання, 2005. 439 с.

Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав. 1979. 336 с.

Гродзинський Д. М. Природна радіоактивність рослин і грунтів. - Київ: Наукова думка, 1965. 216 с.