Phóng xạ

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Phóng xạ là quá trình tạo nhiệt của vật . Thí dụ phóng xạ Mặt Trời , Phóng xạ Đèn Điện , Phóng xạ Lửa ... Các loại phóng xạ cơ bản bao gồm

  1. Phóng Xạ Phôtôn
  2. Phóng Xạ Vật Đen
  3. Phóng Xạ Điện
  4. Phóng Xạ Điện Từ
  5. Phóng Xạ Phân Rả
  6. Phóng Xạ Hạt Nhân


Phóng Xạ Phôtôn[sửa | sửa mã nguồn]

Phóng Xạ Phôtôn phóng xạ của các tia Phôtôn từ các nguồn phóng xạ như Mặt trời , Phóng xạ phân rả

Mặt trời tạo ra Ánh sáng nhiệt của Ánh sáng thấy được di chuyển ở vận tốc ánh sáng mang theo năng lượng phóng xạ nhiệt

E = pC = m_s C^2
E : Năng lượng phóng xạ
m_s : Khối lưo=.ng mặt trời
C : Vận tốc ánh sáng

Khi vật chất không bền tự phân rả để trở thành vật chất bền tạo ra 3 Tia Phóng Xạ \alpha , \beta , \Gamma di chuyển ở vận tốc ánh sáng mang theo năng lượng phóng xạ

E = h \frac{C}{\lambda}
E : Năng lượng phóng xạ
h : Hằng số
C : Vận tốc ánh sáng
\lambda : Bước sóng phóng xạ

Phóng Xạ Vật đen[sửa | sửa mã nguồn]

Phóng Xạ Vật đen hiện tượng vật đen hấp thụ năng lượng nhiệt từ nguồn nhiệt tới mức cao nhất và phát sáng . Vật hấp thụ năng lượng nhiệt tới mức cao nhất ở Tần số ngưởng , fo , ở mức năng lượng E = h f_o. Năng lượng nhiệt dư được dùng vào việc tạo ra Ánh sáng thấy được có bước sóng thấy được \lambda_o = 400 - 700 \times 10^-9 m/s

Vận tốc phóng xạ

v = C = 300 \times 10^6

Bước sóng phóng xạ Ánh sáng thấy được

\lambda_o = 400 - 700 \times 10^-9 m/s

Tần số ngưởng

f_o = \frac{C}{\lambda_o} = \frac{E}{h}

Vì thế

E \lambda_o = h C

Phóng Xạ Điện[sửa | sửa mã nguồn]

Phóng Xạ Điện quá trình vật Dẩn điện và Điện tương tác tạo ra nhiệt . Các đặc tính của loại phóng xạ này bao gồm

1) Tần số Ngưởng , f_o , tần số dẩn nhiệt ở mức cao nhứt

2) Phổ tần Phóng Xạ , của ba tần số f < fo , f = f_o , f > f_o

f < fo . v = \lambda f . \lambda = \frac{v}{f} . E = p v
f = fo . v = C . \lambda = \frac{C}{f_o} . E = h f_o
f > fo . v = C . \lambda = \frac{C}{f} . E = h f

3) Tính chất phổ tần phóng xạ , Lưởng tính Hạt và Sóng

Hạt - f < fo . v = \lambda f . \lambda = \frac{v}{f} . E = p v
Sóng - f > fo . v = C . \lambda = \frac{C}{f} . E = h f

4) Năng lượng phóng xạ , năng lượng Nhiệt tạo ra từ phóng xạ

Năng lượng Nhiệtf < fo . E = pv
Năng lượng Nhiệt Quangf = fo . E = h f_o
Năng lượng Nhiệt Điệnf > fo . E = h f

5) Nhiệt Quang Vật dẩn điện đến mức cao nhứt và phát sáng . Nhiệt tạo ra ánh sáng thấy được của một sóng có f = f_o . v = C . \lambda = 400 - 700 nm

f_o = \frac{C}{\lambda_o} = \frac{E}{h}
E \lambda_o = h C
h = E \frac{\lambda_o}{C}

6) Nhiệt Điện Vật dẩn nhiệt đến mức cao nhứt và tạo Điện lượng tử ở tần số f > f_o ở vận tốc v = C

E = E_o + E_e = h f_o + \frac{1}{2} m v^2
v = \sqrt{\frac{2}{m} (E - h f_o)}

Với E = h f, Nhiệt sinh Điện lượng tử chỉ xảy ra ở f > f_o


Công thức tổng quát của Điện lượng tử

E = h f . f_o = \frac{E}{h} . v = \sqrt{\frac{2}{m} (E - h f_o)} . v lệ thuộc vào tần số f
E = h f . f_o = \frac{E}{nh} . v = \sqrt{\frac{2}{m} (n - 1)} . v không lệ thuộc vào tần số f


7) Thay đổi của vật theo vận tốc di chuyển

v = \sqrt{\frac{2}{m}}
m = \sqrt{\frac{2}{v}} = \sqrt{\frac{2}{\frac{\lambda}{t}}} = \sqrt{2} \sqrt{\frac{t}{\lambda}}
  • v = C
C = \sqrt{\frac{2}{m}} . m = \sqrt{\frac{2}{C}} = h . Vật di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng , Khối lượng vật có thay đổi
  • v = \lambda f
m = m . Vật di chuyển ở vận tốc dưới vận tốc ánh sáng , Khối lượng vật không có thay đổi
  • v = \lambda f --> C
m = m_o \gamma . Vật di chuyển ở vận tốc bằng hay gần bằng vận tốc ánh sáng , Khối lượng vật có thay đổi đưa đến thay đổi về Thời gian và Bước sóng như sau
t = t_o \gamma
\lambda = \lambda_o \gamma


Vậy, Vật có thay đổi theo vận tốc di chuyển như sau

  • v = \lambda f
m = m
  • v = C
m = h = \sqrt{\frac{2}{m}}
  • v = \lambda f -> C
m = m_o \gamma

Với

\gamma = \sqrt{1 - \frac{v^2}{C^2}}

Phóng Xạ Phân Rả[sửa | sửa mã nguồn]

Phóng xạ Phân Rả là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các tia phóng xạ). Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ gọi là các đồng vị bền. Các nguyên tố hóa học chỉ gồm các đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ.các tia phóng xạ có từ tự nhiên có thể bị chặn bởi các tầng khí quyển của Trái Đất.

Tia phóng xạ có thể là chùm các hạt mang điện dương như hạt anpha, hạt proton; mang điện âm như chùm electron (phóng xạ beta); không mang điện như hạt nơtron, tia gamma (có bản chất giống như ánh sáng nhưng năng lượng lớn hơn nhiều). Sự tự biến đổi như vậy của hạt nhân nguyên tử, thường được gọi là sự phân rã phóng xạ hay phân rã hạt nhân.

Tự phân hạch là quá trình hạt nhân của các nguyên tử phóng xạ có số khối lớn. Ví dụ uranium tự vỡ ra thành các mảnh hạt nhân kèm theo sự thoát ra nơtron và một số hạt cơ bản khác, cũng là một dạng của sự phân rã hạt nhân.

Trong tự phân hạch và phân rã hạt nhân đều có sự hụt khối lượng, tức là tổng khối lượng của các hạt tạo thành nhỏ hơn khối lượng hạt nhân ban đầu. Khối lượng bị hao hụt này chuyển hóa thành năng lượng khổng lồ được tính theo công thức nổi tiếng của Albert Einstein E=mc² trong đó E là năng lượng thoát ra khi phân rã hạt nhân, m là độ hụt khối và c=298 000 000 m/svận tốc ánh sáng trong chân không.

Năm 1896, nhà vật lý người Pháp Henri Becquerel và sau đó là ông bà Pierre CurieMarie Curie phát hiện ra rằng các hợp chất của uranium có khả năng tự phát ra những tia không không nhìn thấy được, có thể xuyên qua những vật mà tia sáng thường không đi qua được gọi là các tia phóng xạ. Dưới tác dụng của điện trường tia phóng xạ bị tách làm 3 tia:

  • Tia anpha lệch về phía cực âm của điện trường, gồm các hạt anpha mang điện tích dương (gấp 2 lần điện tích của proton), có khối lượng bằng khối lượng của nguyên tử heli.
  • Tia beta lệch về phía cực dương của điện trường gồm các hạt electron.
  • Tia gamma không lệch về cực nào của điện trường, có bản chất như tia sáng.

Những nghiên cứu về bản chất của các hiện tượng phóng xạ chứng tỏ rằng hạt nhân của các nguyên tử phóng xạ không bền, tự phân hủy và phóng ra các hạt vật chất khác nhau như hạt anpha, beta kèm theo bức xạ điện từ như tia gamma. Đồng thời với hiện tượng phóng xạ tự nhiên, người ta cũng phát hiện một số loại nguyên tử của một số nguyên tố nhân tạo cũng có khả năng phóng xạ.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]