POLO╚AS ROZPADU Radioaktivnφ lßtky samovoln∞
vysφlajφ neviditelnΘ radioaktivnφ (ionizujφcφ) zß°enφ alfa, beta nebo gama. Toto zß°enφ vznikß rozpadem atomov²ch jader, rychlost
radioaktivnφho rozpadu se charakterizuje poloΦasem rozpadu. Zßkladnφ pot°eby:
- 128 stejn²ch mal²ch mincφ
Provedenφ pokusu: Jednou z
charakteristick²ch vlastnostφ radioaktivnφch jader je, ₧e se samovoln∞ rozpadajφ. Doba, za kterou se rozpadne polovina jader p°φtomn²ch na zaΦßtku, se naz²vß poloΦas rozpadu T. Radioaktivnφ rozpad probφhß bez vn∞jÜφho zßsahu a mß statistick² charakter, to znamenß, ₧e rozpad urΦitΘho
jßdra m∙₧eme pova₧ovat za nßhodn² jev. Proto se dß radioaktivnφ rozpad urΦitΘ skupiny jader modelovat jin²m nßhodn²m jevem - vrhem mincφ. V obou p°φpadech toti₧
m∙₧e nastat jen jedna ze dvou mo₧nostφ: jßdro se bu∩ rozpadne (p°i hodu mincφ padne "hlava"), nebo nerozpadne (padne "orel").
P°ipravφme si 128 mal²ch, nap°. desetihßlΘ°ov²ch, mincφ p°edstavujφcφch poΦßteΦnφ poΦet
radioaktivnφch, tj. dosud nerozpadl²ch jader. Do prvnφho sloupce tabulky zapφÜeme poΦßteΦnφ poΦet 128. Pokus probφhß takto: postupn∞ hodφme vÜemi mincemi a ty
mince, na kter²ch padla "hlava", odklßdßme stranou - jednß se o rozpadlß jßdra. Mince, na kter²ch padl "orel", seΦteme a v²sledek zapφÜeme do
druhΘho sloupce tabulky. T∞mito mincemi op∞t postupn∞ hßzφme a mince, na kter²ch padla "hlava", zase odlo₧φme stranou. Mince, na kter²ch padl
"orel", seΦteme a v²sledek zapφÜeme do t°etφho sloupce tabulky. Takto pokraΦujeme a₧ do spot°ebovßnφ vÜech mincφ, a₧ u₧ i na poslednφ minci padla
"hlava" (i poslednφ jßdro z p∙vodnφho souboru se rozpadlo). zaΦ. |
T |
2T |
3T |
4T |
5T |
6T |
7T |
8T |
9T |
10T |
128 | 72 |
33 | 16 |
6 | 4 |
3 | 2 |
2 | 1 |
0 | 128 |
65 | 39 |
17 | 9 |
4 | 2 |
1 | 1 |
0 | 0 |
128 | 66 |
32 | 19 |
7 | 3 |
1 | 1 |
0 | 0 |
0 | 128 |
70 | 33 |
14 | 6 |
4 | 3 |
2 | 0 |
0 | 0 |
┌daj v prvnφm sloupci tabulky p°edstavuje p∙vodnφ poΦet radioaktivnφch jader (128), v ka₧dΘm dalÜφm
sloupci uveden je poΦet zbyl²ch radioaktivnφch jader (na minci padl "orel") po uplynutφ poloΦasu rozpadu T. V tabulce jsou ·daje, kterΘ jsme zφskali p°i
Φty°ech naÜich pokusech. P°i ka₧dΘm pokusu jsme sice dostali pon∞kud jinΘ v²sledky (jednß se p°ece o nßhodnΘ jevy!), ale je dob°e vid∞t, ₧e za
ka₧d² dalÜφ poloΦas rozpadu T se rozpadne zhruba polovina p°edchßzejφcφho mno₧stvφ radioaktivnφch jader. JeÜt∞ z°eteln∞ji je to vid∞t na grafu sestrojenΘm z v²sledk∙ m∞°enφ.
Z tabulky i graf∙ pro jednotlivΘ pokusy je vid∞t, ₧e po uplynutφ desti poloΦas∙ rozpadu u₧
z p∙vodnφch radioaktivnφch jader nezbylo prakticky nic, lßtka p°estala b²t radioaktivnφ. Pßr slov o
radioaktivit∞: Radioaktivitu objevil
roku 1896 francouzsk² fyzik Henri Becquerel. Krßtce potom vznikly prvnφ teorie stavby atomu a zaΦala se bou°liv∞ rozvφjet novß v∞deckß
odv∞tvφ, nap°. jadernß a kvantovß fyzika. Jßdra n∞kter²ch izotop∙ se samovoln∞ rozpadajφ a p°itom vyza°ujφ radioaktivnφ zß°enφ. Rychlost radioaktivnφho rozpadu
nelze ₧ßdn²m vn∞jÜφm p∙sobenφm ovlivnit, poloΦas rozpadu T je doba, za kterou se rozpadne polovina jader p°φtomn²ch na poΦßtku. Ze zb²vajφcφ poloviny se
za dalÜφ poloΦas rozpadu rozpadne op∞t polovina (tj. zb²vß 1/4 p∙vodnφho mno₧stvφ) atd. Tato zßvislost (zßkon radioaktivnφ p°em∞ny) se vyjad°uje znßmou rovnicφ
N1 = N0
. e -at NaÜe pokusy s mincemi
zßkonitost radioaktivnφho rozpadu velmi dob°e vystihujφ. ZnßmΘ poloΦasy rozpadu se pohybujφ od zlom∙ sekundy a₧ po miliardy let. |