Định luật phóng xạ

Công thức phóng xạ Vật lý 12

Định luật phóng xạ là kiến thức quan trọng trong chương Hạt nhân nguyên tử Vật lý 12 và thường xuất hiện trong các câu hỏi lý thuyết lẫn bài tập tính toán. Việc nắm chắc công thức phân rã và chu kỳ bán rã sẽ giúp học sinh xử lý nhanh nhiều dạng bài trong đề thi THPT Quốc gia.

Tóm tắt nội dung:

Chuyên đề “Định luật phóng xạ” giúp học sinh Vật lý 12 hiểu rõ quy luật phân rã của hạt nhân phóng xạ, công thức tính số hạt còn lại, khối lượng còn lại và độ phóng xạ theo thời gian. Nội dung đi kèm bài tập vận dụng, công thức trọng tâm và phương pháp giải nhanh phục vụ ôn thi THPT Quốc gia.

- Số hạt nhân chất phóng xạ giảm theo thời gian theo quy luật hàm mũ:

trong đó: N_o: Số hạt nhân có khả năng phân rã phóng xạ tại thời điểm ban đầu t = 0.

• N: Số hạt nhân có khả năng phân rã phóng xạ tại thời điểm t.
• λ: Hằng số phân rã phóng xạ.
• t: thời gian.

- Độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ): số hạt nhân phân rã phóng xạ trong một đơn vị thời gian (1 giây). Thực nghiệm cho thấy, độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ cũng giảm theo thời gian theo quy luật hàm mũ:

trong đó: H_o là độ phóng xạ (số hạt nhân phân rã phóng xạ) tại thời điểm ban đầu (t = 0);

H(t): độ phóng xạ tại thời điểm t.

- Mối liên hệ giữa H và N: H = λ.N

- Chu kỳ bán rã T: Là thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ giảm đi còn một nửa.

Liên hệ giữa T và λ:

- Các công thức biến đổi:

+ Khối lượng chất phóng xạ còn lại:

+ Số hạt đã phân rã: ∆N = N₀ – N =

+ Khối lượng chất đã bị phân rã: ∆m = m₀

Đinh luật phóng xạ với khối lượng:

- Thời gian tồn tại trung bình của một hạt nhân không bền được gọi là thời gian sống trung bình của hạt nhân.

Ta có thể tính thời gian sống trung bình của loại hạt nhân phóng xạ như sau:

Giả sử trong khoảng thời gian t đến t+dt đã có dN hạt nhân phân rã thì Thời gian sống trung bình của một hạt chính là tổng thời gian sống của tất cả các hạt chia cho số hạt kể từ thời điểm ban đầu nên ta có:

- Đơn vị đo độ phóng xạ: Becquerel (Bq)

+ 1 Bq = 1 phân rã/giây:

+ 1Ci = 3,7.10¹⁰ phân rã /giây = 3,7.10¹⁰ Bq

------------------------------------------

📌 FAQ

1. Định luật phóng xạ là gì?

Định luật phóng xạ mô tả sự phân rã tự phát của các hạt nhân không bền theo thời gian.

2. Chu kỳ bán rã là gì?

Chu kỳ bán rã là khoảng thời gian để một nửa số hạt nhân phóng xạ ban đầu bị phân rã.

3. Công thức định luật phóng xạ là gì?

Công thức thường dùng là:

Trong đó TT T là chu kỳ bán rã.

4. Độ phóng xạ phụ thuộc vào yếu tố nào?

Độ phóng xạ phụ thuộc vào số hạt nhân phóng xạ còn lại và hằng số phóng xạ.

5. Dạng bài định luật phóng xạ có thường gặp trong đề thi THPT Quốc gia không?

Đây là dạng bài trọng tâm thường xuất hiện trong đề thi Vật lý 12.

6. Làm sao để giải nhanh bài tập phóng xạ?

Học sinh cần ghi nhớ công thức phân rã, đổi đúng đơn vị thời gian và sử dụng máy tính hợp lý.

--------------------------------------------

Hiểu rõ định luật phóng xạ không chỉ giúp học sinh giải tốt bài tập hạt nhân mà còn tạo nền tảng cho các chuyên đề nâng cao như phản ứng hạt nhân và năng lượng hạt nhân trong chương trình Vật lý 12.