Radioaktivitás II. Bomlási sorok

Bomlási sorok kezdetben megismert radioaktív anyagok sugárzása hosszú időn keresztül változatlannak mutatkozott az erősebben sugárzó radioaktív anyagok vizsgálatakor vették észre, hogy a sugárzás erőssége fokozatosan gyengül Rutherford a tóriumtól olyan radioaktív gázt különített el, amelynél a sugárzás erőssége kb. 1 perc alatt a felére csökkent. Ezt azzal magyarázta, hogy a sugárzás közben a radioaktív anyag atomjai elbomlanak, és így másfajta atommá alakulnak.

Bomlási sorok ezt a felismerést támasztotta alá az α részecskék azonosítása (He++) és az izotópok felfedezése (Soddy, 1912) a radioaktív anyag atomjai sorozatos bomlásokon mennek keresztül, míg végül stabil ólomizotóppá alakulnak → a radioaktív izotópok bomlási sorokba rendezhetők több ilyen bomlási sor létezik

Bomlási sorok Jelölések: ferde vonal α bomlás függőleges vonal β bomlás felül tömegszám, jobb oldalon rendszám A=4n jelentése: a tömegszám osztható 4-gyel és a maradék 0

Bomlási sorok Jelölések: ferde vonal α bomlás függőleges vonal β bomlás felül tömegszám, jobb oldalon rendszám A=4n+1 jelentése: a tömegszám osztható 4-gyel és a maradék 1

Bomlási sorok Jelölések: ferde vonal α bomlás függőleges vonal β bomlás felül tömegszám, jobb oldalon rendszám A=4n+2 jelentése: a tömegszám osztható 4-gyel és a maradék 2

Bomlási sorok Jelölések: ferde vonal α bomlás függőleges vonal β bomlás felül tömegszám, jobb oldalon rendszám A=4n+3 jelentése: a tömegszám osztható 4-gyel és a maradék 3

Bomlási sorok A radioaktív anyagok mennyisége a bomlás következtében fokozatosan csökken. Azt az időtartamot, amelynek során a kiindulási anyag atomjainak száma a felére csökken, felezési időnek nevezzük. Jele: T1/2 ahol NT a felezési idő alatt elbomlott, N0 a kezdetben jelenlévő atommagok száma

Bomlási sorok Δt idő alatt el nem bomlott atomok száma:

Feladatok Egy radioaktív készítmény eredetileg egy 3 perc felezési idejű izotóp 1015 db atomját tartalmazta. Mennyi idő alatt bomlott el az atomok 99 százaléka? Mennyi a felezési ideje annak az izotópnak, amelynek 75 százaléka 160 000 év alatt elbomlik? A 210-es bizmut izotóp 1018 db atomjából mennyi marad 30 nap múlva? (T1/2=5 nap) A 234-es tórium izotóp 1018 db atomjából mennyi bomlik el 30 nap alatt? (T1/2=24 nap) A Föld mintegy 5,5 milliárd éves. Mennyi volt az 238-as urán izotóp kezdeti mennyisége a Földön? (T1/2=4,5·109 év)