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1.回顧有關衰變率的公式 2.測定和衰變形式 3.應用和安全措施
半衰期 1.回顧有關衰變率的公式 2.測定和衰變形式 3.應用和安全措施
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1Ci=3.7X1010Bq 1.回顧衰變率的有關公式 A.衰變率(物質的放射性): 單位時間內發生衰變的次數.
單位:貝可立爾(becquerel,縮寫Bq) 1Bq=1s-1 1Ci=3.7X1010Bq
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B.隨機性: 放射性衰變是一個統計過程, 是不受控制的. 所以我們不知道: 1.下一次衰變的會是哪一個原子核. 2.某指定的原子核會在什麼時候衰變. 3.衰變產物會向哪個方向走. 因此每次試驗都必須從頭開始.
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A=γN (平均放射性和放射 原子核的平均數)
C.類比: 機率與時間成正比. P=γΔt (γ稱作衰變常數) PN=γNΔt (N為放射原子核數) A=γN (平均放射性和放射 原子核的平均數)
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D.放射性的減弱: 剩餘〔核〕的數目N和放射性兩者按指數減少. N=N。ｅ-γt 時間t後的放射性為: A=A。ｅ-γt 單位時間內放射性核的減小數: dN/dt=-γN
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2.測定和衰變形式 A.半衰期的定義: 放射性元素的原子核有半數发生衰變需要的時間叫半衰期。半衰期與放射性元素的物理化學狀態无關，只由核的内部因素决定，不同的元素有不同的半衰期。
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B.有關的公式: 放射性下降到一半所用的時間: ｅ-γt1/2=1/2 γt1/2=㏑2 t1/2=㏑2/γ=0.693/γ 平均壽命(mean life)T: T=1/γ
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從宏觀的角度來看半衰期
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從微觀的角度來看半衰期
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C.半衰期的測定: 測定Pa-234的半衰期 用GM計數器探測有關的粒子(α &β 粒子) 可從浄計數率I與時間t的關係圖線,找出半衰期.
衰變過程 U-238 Th α Th-234Pa α Pa-234U β
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另一個方法計算半衰期 I=I 0ｅ-γt ln I=ln I 0 – γt 所以斜率=γ=0.693/t 1/2 半衰期 t 1/2 =72s
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混合物的衰變形式 指數衰變適用於單一核素 混合物的總放射性A為兩指數項之和. A=A 1ｅ-γt +A 2ｅ-γt
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A 1 和 A 2 混合物的初始於射性若A 1 >A 2 ,核數1的衰變較快,經過長時間後,大部份的核素1已經衰變,所以放射性A主要依賴放射核素2,佔主導地位.
線1:ln A = ln A 0 - γt 線2:ln A = ln A 2 – γ2 t 線1 ,線2用作求r 和T
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放射性的增强 放射性核素的恒定補充,使其放射性不斷增長. dN/dt = S N - γN 0 相當長時間後 N 0 =S N / γ
N = N 0 ( 1-ｅ-γt ) N 0 = S N /γ dA/dt = S A - γA 0 相當長時間後 ,A 0 =S A / γ A = A 0 (1 -ｅ-γt ) A 0 = S A / γ
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3.應用和安全措施 應用: a.放射療法:消滅癌細胞. 消毒:消滅細菌和病毒 b.示蹤物 c.厚度計 d.追蹤及監察該體系統的狀況
e.煙霧探測器 f.碳-14年代測定法
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我們將少量弱放射性核素放入一些流體系統內,讓它隨水飄流,蓋革－密勒管可探測到這些輻射.那麼我們便知道液體流動的情況.
例如:血液的流動,水管等.
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正常暴露(天然幅射) Ｉ)宇宙射線(太陽光) Ⅱ)地球天然放射性材料(岩石,泥土) Ⅲ)醫療用途(診斷胸部和牙齒的X光)
Ⅳ)工業和科學用的核放射源和核廢料 Ⅴ)從岩石和建築材料(三合土)放出的氡氣和金土射氣(放射性氣體) (Sv－sievert:私他佛,是以它為單位測量的.我們每年幾mSv的幅射是可以接受的)
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輻射的危害 1.放射源的危險程度取決於它的放射性和所發生幅射的類型,而放射性又取決於其數量和核的衰變常數(γ). 2.生物學上的危險:
a.肉體影嚮:大量幅射會損害整個器官. b.大劑量的幅射會引起癌病. c.很低程度的幅射也會破壞基因.對下 代造成遺傳危害.
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安全措施 1.放射源必須做好標記,妥善放好. 2.放射源必須放置在鉛製的盒子里,不可用手觸模或拿起放射源.
3.放射源和人體之間最少保持手臀長度的距離,並且隔著玻璃薄板,千萬不可將放射源放近於眼睛. 4.實驗中要事先計劃以後的每一步,盡量減少放射源暴露時間.若發現泄漏時.應立刻進行清洗.
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THE END 劉寶瑜 (16) 文見歡 (21)
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