Περιεχόμενο
Τα ραδιενεργά στοιχεία υφίστανται αποσύνθεση και η ταχύτητα με την οποία συμβαίνει η αποσύνθεση μετρήθηκε με προσοχή. Το Διεθνές Συμβούλιο Επιστημονικών Ενώσεων για τα πρότυπα, τις μονάδες και τις σταθερές ραδιενέργειας καθόρισε το curie ως την «ποσότητα οποιασδήποτε ραδιενεργού ουσίας στην οποία εμφανίζονται 3,7 × 10 ^ 10 αποσυνθέσεις κάθε δευτερόλεπτο». Οι ρυθμοί αποσάθρωσης ποικίλλουν μεταξύ των διαφόρων ραδιενεργών στοιχείων, οπότε η μετατροπή των γραμμαρίων σε κάρυ, συντομευμένη σε Ci, είναι δυνατή μόνο όταν είναι γνωστό το αρχικό υλικό.
Καθορίστε το ατομικό βάρος του στοιχείου ελέγχοντας τον περιοδικό πίνακα. Για παράδειγμα, το ατομικό βάρος του κοβαλτίου-60 είναι 59,92 και το ουράνιο-238 έχει το ατομικό βάρος 238.
Μετατρέψτε τη μάζα σε γραμμομόρια χρησιμοποιώντας τη μοριακή μοριακή μάζα του στοιχείου / ατομική μάζα του στοιχείου και κατόπιν μετατρέψτε τα γραμμομοριακά σε άτομα πολλαπλασιάζοντας την μοριακή τιμή με τον αριθμό Avogadros 6.02 x 10 ^ 23. Για παράδειγμα, για να προσδιορίσετε τον αριθμό των ατόμων σε 1 γραμμάριο κοβαλτίου-60, υπολογίστε (1 / 59.92) χ (6.02 x 10 ^ 23). Αυτό καταλήγει σε 1.01 χ 10 ^ 22 άτομα.
Αντικαταστήστε τη δραστικότητα του στοιχείου, για παράδειγμα 1,10 x 10 3 3 Ci για το κοβάλτιο-60, στον τύπο: r = ρυθμός δραστηριότητας x (3.700 x 10 ^ 10 άτομα / s / Ci). Το αποτέλεσμα είναι "r", ο αριθμός των ατόμων που αποσυντίθενται ανά δευτερόλεπτο. Για παράδειγμα, 1,10 χ 10 ^ 3 χ 3,700 χ 10 ^ 10 = 4,04 χ 10 ^ 13 άτομα που αποσυντίθενται ανά δευτερόλεπτο, έτσι r = 4,04 χ 10 ^ 13.
Χρησιμοποιήστε την εξίσωση ρυθμού πρώτης τάξης, r = k1, για να καθορίσετε την τιμή του k. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τις τιμές για το "r" και τον αριθμό των ατόμων που προσδιορίστηκαν προηγουμένως για το Cobalt-60, η εξίσωση γίνεται: 4,04 x 10 ^ 13 άτομα που αποσυντίθενται ανά δευτερόλεπτο = k. Αυτό καταλήγει σε k = 4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1
Προσδιορίστε τη δραστηριότητα αποσύνθεσης, σε άτομα / δευτερόλεπτο, για το στοιχείο. Για να γίνει αυτό, αντικαταστήστε τον αριθμό των ατόμων στο δείγμα στην εξίσωση: (4.1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (αριθμός ατόμων στο δείγμα). Για παράδειγμα, με 1.01 x 10 ^ 22 άτομα η εξίσωση γίνεται: (4.1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (1.01 x 10 ^ 22). Αυτό καταλήγει σε 4.141 χ 10 ^ 13 άτομα / δευτερόλεπτο.
Υπολογίστε την τιμή σε curies διαιρώντας την ταχύτητα αποσύνθεσης ανά δευτερόλεπτο κατά 3,7 x 10 ^ 10, το ποσοστό αποσύνθεσης ίσο με 1 curie. Για παράδειγμα, 1 γραμμάριο Cobalt-60 είναι ισοδύναμο με 1,119 curies γιατί 4.141 x 10 ^ 13 / 3.7 x 10 ^ 10 = 1.119 Ci.