Phóng Xạ Vật Lý 12: Lý Thuyết và Giải Bài Tập SGK

Vy - 22/06/2022

Hiện tượng phóng xạ được một nhà Vật lý học người Pháp phát hiện và đặt tên vào năm 1986. Sau đó, nhiều nhà vật lý học khác cũng tìm ra được hiện tượng này trong quá trình nghiên cứu. Đến nay, phóng xạ cũng được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông. Trong bài viết này, Marathon Education sẽ tổng hợp cho các em một số kiến thức liên quan đến phóng xạ Vật lý 12. Các em hãy theo dõi để hiểu rõ hơn về hiện tượng này nhé. 

Hiện tượng phóng xạ

Phóng xạ Vật Lý 12 nói về hiện tượng phóng xạ là quá trình hạt nhân không bền vững phân rã tự phát. Quá trình phân rã này tạo ra các hạt và có thể sẽ kèm theo các bức xạ điện từ được phát ra. Trong đó, hạt nhân tự phân rã được gọi là hạt nhân mẹ còn các hạt nhân được tạo thành từ quá trình phân rã được gọi là hạt nhân còn.

đăng ký học thử

Các loại phóng xạ

  • Phóng xạ anpha (α):
{A \atop Z}X \rightarrow {4 \atop 2}He + {{A-4} \atop {Z-2}}Y

Tia α là dòng của hạt nhân chuyển động với tốc độ m/s đi được vài cm trong không khí, khoảng vài µm trong vật rắn và không thể xuyên qua được tấm bì dày chỉ 1mm

  • Phóng xạ bêta (β): Tia phóng xạ β có tốc độ phóng xấp xỉ với tốc độ của ánh sáng. Trong không khí, tia β có thể đi được khoảng vài mét và vài mm trong kim loại. Phóng xạ β có β- và β+

Phóng xạ bêta trừ (β−): là dòng electron β− hoặc

{A \atop Z} X \rightarrow {\space\space\space0 \atop {-1}}e + {\space\space A \atop {Z+1}}Y
\Bigg({1 \atop 0}n\rightarrow {\space\space\space0 \atop {-1}}e + {1 \atop {1}}p\Bigg)

Phóng xạ bêta cộng (β+): là dòng electron dương (pozitron) => β+ hoặc

  • Phóng xạ gamma (γ): Tia gamma có bản chất là sóng điện từ với bước sóng cực ngắn. Tia gamma có thể đi qua được vài mét trong bê tông và vài cm trong chì. Phóng xạ nhân tạo: đây là phóng xạ do con người tạo ra.
{A \atop Z} X + {1 \atop 0} n \rightarrow {A+1 \atop Z} X

Định luật phóng xạ

Chu kì bán rã

Trong nội dung phóng xạ Vật Lý 12 các em sẽ biết đến chu kỳ bán rã. Đây là thời gian mà qua đó số lượng các hạt nhân của một khối chất phóng xạ ban đầu chỉ còn lại 50%. 50% các hạt nhân của khối chất bị phân rã. Chu kỳ bán rã được ký hiệu là T.

Hằng số phóng xạ

Bài học phóng xạ Vật lý 12 cho biết hằng số phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho nuclide phóng xạ đang được xét. Để tính hằng số phóng xạ, các em hãy áp dụng công thức:

\lambda = \frac{ln2}{T}

Qua đó, các em có thể thấy hằng số phóng xạ tỉ lệ nghịch với chu kì bán rã.

Định luật phóng xạ

Định luật phóng xạ trong nội dung phóng xạ Vật Lý 12 cụ thể như sau: Đặc trưng cho mỗi chất phóng xạ là thời gian T. Cứ sau ,một khoảng thời gian T xác định, một nửa hạt nhân có hiện tượng phân rã, biến thành những hạt nhân khác.

Gọi N0 là số hạt nhân ban đầu còn N là số hạt nhân còn lại ở thời điểm t. Ta có:

t = 0 thì số hạt nhân là N0

t = T thì số hạt nhân còn lại sẽ là N0/2

t = 2T thì số hạt nhân còn lại sẽ là N0/4

t = 3T thì số hạt nhân còn lại sẽ là N0/8

Khi t = k.T thì số hạt nhân còn lại sẽ là:

Như vậy, số hạt còn lại được tính như sau:

Số hạt đã phân rã sẽ là: 

Ứng dụng phóng xạ

Ngoài các đồng vị phóng xạ tự nhiên có sẵn, con người còn tạo ra các đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ nhân tạo này được ứng dụng trong các lĩnh vực như y học, sinh học, hóa học,…

Đặc biệt, trong lĩnh vực y học, các đồng vị phóng xạ hạt nhân có thời gian phân rã nhanh chóng được dùng để chẩn đoán bệnh. Một số đồng vị phóng xạ khác có thời gian phân rã dài hơn sẽ đưa vào cơ thể để theo dõi sự xâm nhập và di chuyển của các nguyên tố bên trong cơ thể. Từ đó có thể theo dõi tình trạng bệnh lý và đưa ra phương pháp điều trị, đây được gọi là phương pháp nguyên tử đánh dấu.

Trong lĩnh vực công nghiệp, một số đồng vị phóng xạ được sử dụng để chụp X-quang công nghiệp, chẳng hạn tia gamma được dùng để kiểm tra bên trong mối hàn đã toàn vẹn hay chưa. Ngoài ra, đồng vị phóng xạ cũng có thể dùng để đo độ dày của vật liệu, đo mực chất lỏng trong thùng chứa,…

Với lĩnh vực khảo cổ học, phương pháp cacbon cũng được ứng dụng để xác định niên đại của các loại cổ vật. 

Khóa học hè online chất lượng, uy tín tại Marathon Education

Trong 3 tháng hè sắp tới, để không quên những kiến thức đã học trên lớp, các em cần thiết lập thời gian biểu học tập hợp lý, đồng thời tìm kiếm những trung tâm học hè uy tín để ôn luyện, nâng cao kiến thức cùng những giáo viên giỏi.

Marathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.

Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình.

Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.

Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký khóa hè trực tuyến lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K. 

Các khóa học online tại Marathon Education

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM