Belajar

Keradioaktifan

Jawapan teras. Konsep ini membantu menerangkan fenomena yang boleh diperhatikan dan diukur. Mulakan dengan takrif, kemudian hubungkan kuantiti yang berubah dengan keadaan yang menentukan hasil.

Bagaimanakah mekanismenya?

Konsep ini membantu menerangkan fenomena yang boleh diperhatikan dan diukur. Mulakan dengan takrif, kemudian hubungkan kuantiti yang berubah dengan keadaan yang menentukan hasil.

KeradioaktifanN(t)=N₀e^(−λt)

Hubungan utama

Persamaan di atas memadatkan hubungan utama. Kenal pasti maksud setiap simbol dan unit sebelum menggantikan nombor supaya pengiraan kekal mempunyai makna fizikal.

Fikir melalui contoh

Dalam contoh sebenar, asingkan nilai yang diketahui, kuantiti yang dicari dan unit. Selepas mengira, semak tanda, tertib magnitud dan sama ada hasil itu munasabah.

N(t)=N₀e^(−λt)

Dalam contoh sebenar, asingkan nilai yang diketahui, kuantiti yang dicari dan unit. Selepas mengira, semak tanda, tertib magnitud dan sama ada hasil itu munasabah.

Had dan perhatian

Model dan persamaan memudahkan realiti. Semak syarat penggunaannya dan jangan gunakan formula di luar andaian yang menyokongnya.

Semakan pantas

① Persamaan di atas memadatkan hubungan utama. Kenal pasti maksud setiap simbol dan unit sebelum menggantikan nombor supaya pengiraan kekal mempunyai makna fizikal.

② Model dan persamaan memudahkan realiti. Semak syarat penggunaannya dan jangan gunakan formula di luar andaian yang menyokongnya.

Pereputan rawak bagi satu nukleus tetapi teratur secara statistik bagi populasi besar

Masa pereputan satu nukleus tidak boleh diramal, tetapi populasi besar mematuhi hukum eksponen N=N₀e⁻λt. Pemalar pereputan λ menyatakan kebarangkalian per unit masa dan berkait dengan separuh hayat melalui t₁/₂=ln2/λ. Selepas setiap satu separuh hayat, tinggal separuh daripada jumlah yang ada pada awal tempoh itu; selepas tiga separuh hayat tinggal 1/8 daripada jumlah asal.

Dalam pereputan alfa, nukleus memancarkan ⁴He, jadi A berkurang 4 dan Z berkurang 2. Dalam β⁻, neutron bertukar menjadi proton sambil elektron dan antineutrino dipancarkan, maka A kekal dan Z meningkat 1. Sinar gama ialah foton nuklear yang biasanya mengubah keadaan tenaga tanpa mengubah A atau Z.

Aktiviti A=λN ialah kadar pereputan dan unitnya becquerel, Bq, bersamaan satu pereputan sesaat. Aktiviti bukan dos dan tidak dengan sendiri menentukan kesan biologi; dos bergantung pada tenaga yang diserap, jenis sinaran, geometri, tempoh pendedahan dan tisu. Keperluan perisai juga bergantung pada jenis sinaran.

Pengiraan peristiwa radioaktif bersifat statistik. Bagi jangkaan kiraan C, sisihan piawai Poisson kira-kira √C, maka ketidakpastian relatif lebih besar apabila kiraan rendah. Data sebenar memerlukan penolakan latar belakang serta pembetulan masa pengukuran, kecekapan pengesan dan masa mati sebelum aktiviti ditafsirkan.

Hukum pereputan menerangkan purata statistik; aktiviti ialah kadar peristiwa, bukan dos sinaran.

Latihan berjawapan

Berapa bahagian tinggal selepas tiga separuh hayat?

Penyelesaian: (1/2)³=1/8, iaitu 12.5% daripada jumlah asal.

Apa berlaku kepada A dan Z dalam pereputan β⁻?

Penyelesaian: A kekal manakala Z meningkat 1 kerana neutron bertukar menjadi proton.

Pengesan merekod 600 kiraan dan latar belakang 100 dalam masa sama. Berapa kiraan bersih?

Penyelesaian: 600−100=500 peristiwa bersih sebelum pembetulan kecekapan atau masa mati.