Номер 3, страница 347 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Глава 12. Физика атомного ядра. Параграф 93. Изотопы. Получение и применение радиоактивных изотопов. Обсудить в классе - номер 3, страница 347.

Условие.

Обсудите, почему поставщики радиоактивных изотопов всегда указывают дату, в которую определена активность данного изотопа.

Решение.

Решение 2.

Поставщики радиоактивных изотопов всегда указывают дату определения активности, потому что радиоактивные изотопы являются нестабильными и со временем самопроизвольно распадаются. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Активность радиоактивного источника — это мера скорости распада, то есть число распадов ядер в единицу времени. Поскольку количество радиоактивных ядер в образце постоянно уменьшается из-за распада, его активность также непрерывно снижается с течением времени.

Этот процесс описывается законом радиоактивного распада. Активность $A$ в момент времени $t$ связана с начальной активностью $A_0$ (измеренной в начальный момент времени $t_0=0$) следующим соотношением: $A(t) = A_0 e^{-\lambda t}$ где $\lambda$ — постоянная распада, являющаяся характеристикой данного изотопа. Часто используют другую формулу, включающую период полураспада $T_{1/2}$ — время, за которое активность образца уменьшается вдвое: $A(t) = A_0 \cdot 2^{-t/T_{1/2}}$

Таким образом, зная начальную активность $A_0$ и дату, когда она была измерена, потребитель может точно рассчитать текущую активность изотопа в любой нужный момент времени $t$, используя известную величину периода полураспада $T_{1/2}$. Это критически важно для правильного и безопасного использования радиоактивных изотопов в различных областях, таких как медицина (например, для лучевой терапии или диагностики), промышленность (дефектоскопия) и научные исследования, где требуется точная дозировка или определённый уровень радиации. Без указания даты измерения активности невозможно было бы определить ее актуальное значение.

Ответ: Активность радиоактивных изотопов не является постоянной величиной, она уменьшается со временем из-за процесса радиоактивного распада. Указание даты измерения начальной активности необходимо для того, чтобы потребитель мог точно рассчитать текущую активность изотопа на любой последующий момент времени, что является ключевым условием для его правильного и безопасного применения.