Номер 2, страница 234 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

2. Что называют периодом полураспада радиоактивного вещества? Что он характеризует?

Что называют периодом полураспада радиоактивного вещества?

Периодом полураспада (обозначается как $T_{1/2}$) называют промежуток времени, в течение которого исходное число радиоактивных ядер в образце в среднем уменьшается в два раза из-за процесса радиоактивного распада. Это означает, что если в начальный момент времени $t=0$ было $N_0$ радиоактивных ядер, то по прошествии времени, равного одному периоду полураспада ($t = T_{1/2}$), их останется $N_0/2$.

Закон радиоактивного распада, связывающий число нераспавшихся ядер $N(t)$ со временем $t$, имеет вид:$N(t) = N_0 \cdot 2^{-t/T_{1/2}}$Этот закон показывает, что распад является экспоненциальным процессом. Через два периода полураспада останется $N_0/4$ ядер, через три — $N_0/8$, и так далее. Период полураспада является вероятностной, статистической характеристикой, применимой к большому количеству ядер.

Что он характеризует?

Период полураспада является фундаментальной константой для каждого конкретного радиоактивного изотопа и характеризует скорость его распада, а следовательно, и его стабильность.

• Чем меньше период полураспада, тем быстрее происходит распад, тем выше радиоактивность образца и тем менее стабильным является данный изотоп. Примеры: радон-222 ($T_{1/2}$ ≈ 3.8 дня), йод-131 ($T_{1/2}$ ≈ 8 дней).
• Чем больше период полураспада, тем медленнее распадается вещество, тем ниже его активность (при том же количестве атомов) и тем оно более стабильно. Примеры: углерод-14 ($T_{1/2}$ ≈ 5730 лет), уран-238 ($T_{1/2}$ ≈ 4.5 миллиарда лет).

Значение периода полураспада не зависит от внешних физических или химических условий (температуры, давления, химических связей), что делает его надежной характеристикой для таких применений, как радиоуглеродное датирование или определение возраста геологических пород.

Ответ: Периодом полураспада называют время, необходимое для распада половины от начального количества радиоактивных ядер. Он характеризует стабильность радиоактивного изотопа: чем короче период полураспада, тем быстрее распадается вещество и тем оно менее стабильно.