Tiotal: Eisimpleir de Cheistean Deasbaid mu Chrìonadh Rèidio-ghnìomhach
Is e lobhadh rèidio-ghnìomhach am pròiseas leis am bi niùclas atamach neo-sheasmhach a’ call lùth le bhith a’ leigeil a-mach rèididheachd. Faodaidh am pròiseas seo eileamaidean ùra, nas seasmhaiche a thoirt gu buil. Bruidhnidh an t-artaigil seo air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan a bhios tric a’ tighinn am bàrr ann an leasanan fiosaig a tha co-cheangailte ri lobhadh rèidio-ghnìomhach.
Pendahuuan
'S e rud nàdarrach a th' ann an rèidio-ghnìomhachd a chaidh a lorg le Henri Becquerel ann an 1896. Chaidh a leasachadh nas fhaide air adhart leis a' chàraid saidheansail ainmeil, Marie agus Pierre Curie. Bidh rèidio-ghnìomhachd a' tachairt nuair a bhios niùclas atamach a' leigeil a-mach mìrean no rèididheachd electromagnetic, ag atharrachadh an eileamaid sin gu eileamaid eile. Tha am pròiseas seo cudromach ann an iomadh raon leithid leigheas, cumhachd niùclasach, agus seann-eòlas.
Bun-bheachdan Lobhadh Rèidio-ghnìomhach
Tha crìonadh rèidio-beò a’ leantainn lagh a’ chrìonaidh eas-chruthaich. Tha leth-bheatha aig gach eileamaid rèidio-beò, is e sin an ùine a dh’ fheumar airson leth nan niùclas ann an sampall crìonadh. Tha cuid de sheòrsaichean crìonadh rèidio-beò a’ toirt a-steach crìonadh alpha, beta, agus gamma.
1. Crìonadh Alfa: Bidh sgaoileadh mìrean alfa, anns a bheil dà phròton agus dà neodron, a’ lughdachadh àireamh mais (A) le 4 agus àireamh atamach (Z) le 2 den dadam phàrant.
2. Crìonadh Beta: Ann an crìonadh beta, bidh neodron anns an niùclas ag atharrachadh gu proton le sgaoileadh mìrean beta (electron no positron). Bidh an àireamh maise mar a tha i, ach bidh an àireamh atamach ag àrdachadh (beta minus) no a’ lùghdachadh (beta plus) le 1.
3. Rèididheachd Gamma: 'S e seòrsa de lùth electromagnetic a th' anns an rèididheachd seo a thèid a leigeil ma sgaoil gun àireamh mais no protonan anns an niùclas atamach atharrachadh.
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Seallaidh sinn air eisimpleirean de lobhadh rèidio-ghnìomhach gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air a’ bhun-bheachd seo.
Eisimpleir Ceist 1: Crìonadh Alpha
Ceist: Bidh sampall de Uranium-238 a’ dol tro lobhadh alpha. Sgrìobh an ath-bhualadh lobhaidh agus comharraich na h-eileamaidean a bhios an lobhadh a’ dèanamh.
Deasbad:
Bidh uranium-238 (U-238) a’ dol tro lobhadh alfa le bhith a’ leigeil a-mach mìrean alfa. Faodar an ath-bhualadh lobhadh alfa a sgrìobhadh mar:
\[ ^{238}_{92}U \rightarrow ^{234}_{90}Th + ^{4}_{2}E \]
Bidh uranium-238 ag atharrachadh gu Thorium-234 (Th-234) às dèidh dha mìrean alfa a leigeil ma sgaoil anns a bheil dà phròton agus dà neodron. Bidh an àireamh mais a’ lùghdachadh le 4, agus bidh an àireamh atamach a’ lùghdachadh le 2.
Eisimpleir Ceist 2: Crìonadh Beta
Ceist: Bidh sampall de Charbon-14 a’ dol tro lobhadh beta. Sgrìobh an ath-bhualadh lobhaidh agus comharraich na h-eileamaidean a thèid a chruthachadh leis a’ lobhadh.
Deasbad:
Bidh carbon-14 a’ dol tro lobhadh beta, far am bi neodron ag atharrachadh gu proton, a’ leigeil ma sgaoil electron agus antineutrino. Is e seo an ath-bhualadh lobhaidh:
[^{14}_{6}C \rightarrow ^{14}_{7}N + ^{0}_{-1}e + \overline{\nu}_e \]
Bidh carbon-14 ag atharrachadh gu naitridean-14. Tha an àireamh maise fhathast mar a tha i, ach bidh an àireamh atamach ag àrdachadh le 1 air sgàth atharrachadh neodronan gu protonan.
Eisimpleir Ceist 3: Leth-bheatha
Ceist: Tha leth-bheatha de 3.8 latha aig sampall de Radon-222. Ma thòisicheas sinn le sampall 80-gram, dè an ìre de mhais a bhios air fhàgail às dèidh 11.4 latha?
Deasbad:
Tha an ùine 11.4 latha trì uiread leth-bheatha Radon-222 (11.4 latha / 3.8 latha gach leth-bheatha = 3 leth-bheathaichean). Às dèidh gach leth-bheatha, bidh leth den sampall a’ crìonadh. Mar sin, nì sinn an àireamhachadh a leanas:
– Às dèidh 3.8 latha, an tomad a tha air fhàgail: \( \frac{80}{2} = 40 \) gram.
– Às dèidh 7.6 latha (2 x 3.8 latha), an tomad a tha air fhàgail: \( \frac{40}{2} = 20 \) graman.
– Às dèidh 11.4 latha (3 x 3.8 latha), an tomad a tha air fhàgail: \( \frac{20}{2} = 10 \) graman.
Mar sin, an dèidh 11.4 latha, tha 10 gram de Radon-222 air fhàgail.
Eisimpleir Ceist 4: Crìonadh Co-mheasgaichte
Ceist: Ann an slabhraidh lobhaidh, bidh Uranium-238 a’ tionndadh gu Luaidhe-206 tro grunn ìrean lobhaidh, a’ gabhail a-steach lobhadh alpha agus beta. Obraich a-mach cia mheud lobhadh alpha agus beta a thachras sa phròiseas seo.
Deasbad:
Bidh am pròiseas a’ tòiseachadh bho Uranium-238 (àireamh mais 238, àireamh atamach 92) gu Luaidhe-206 (àireamh mais 206, àireamh atamach 82). Gus an àireamh de lobhadh a dhearbhadh, feumaidh sinn an diofar eadar an àireamh mais agus an àireamh atamach a lorg:
Atharrachadh ann an àireamh mais: 238 – 206 = 32 (Bidh gach lobhadh alfa a’ lughdachadh an àireamh mais le 4)
Àireamh de chrìonadh alfa: 32 / 4 = 8
Atharrachadh ann an àireamh atamach: 92 – 82 = 10 (Bidh gach lobhadh alfa a’ lùghdachadh an àireamh atamach le 2, agus bidh lobhadh beta ag àrdachadh an àireamh atamach le 1)
Tha fios againn gu bheil 8 lobhadh alfa ann (a’ lughdachadh an àireamh atamach le 16). Gus lùghdachadh iomlan de 10 a choileanadh, tha feum air 6 lobhadh beta (a’ meudachadh an àireamh atamach le 6).
Mar sin, tha 8 lobhadh alfa agus 6 lobhadh beta ann an tionndadh Uranium-238 gu Luaidhe-206.
Co-dhùnadh
Tha lobhadh rèidio-beò na phròiseas cudromach a tha a’ sealltainn mar a bhios eileamaidean neo-sheasmhach a’ feuchainn ri seasmhachd fhaighinn le bhith a’ leigeil a-mach lùth. Tha tuigse air bun-bheachdan lobhadh alpha, beta, agus gamma, a bharrachd air cleachdadh leth-bheatha, deatamach airson tuigse fhaighinn air an iongantas seo. Tha an eisimpleir de dhuilgheadas gu h-àrd a’ sealltainn mar a ghabhas na bun-bheachdan seo a chur an sàs ann an àireamhachadh lobhadh rèidio-beò.
Le bhith a’ sgrùdadh agus a’ tuigsinn nam pròiseasan sin, chan e a-mhàin gu bheil sinn a’ faighinn tuigse nas doimhne air nàdar fiosaigeach na cruinne-cè, ach cuideachd air na cleachdaidhean aca ann an teicneòlas an latha an-diugh a thathas a’ cleachdadh ann an diofar raointean.
