半衰期的测量.PDF

半衰期的測量 目的: 測量釷射氣之半衰期 裝置: 1 原理: 一、 核反應可由兩種方法達成: 1.由粒子或γ射線轟擊靜止之靶原子,使靶核之組織或能量改變 的過程。 與組織之重新配置。 z＞81或(A﹥206)之元素多不穩定,呈現自然放射性(National radioactivity)的現象，為上述的之第2種核反應。 另外,少數輕原子核也有自然放射性，如C14 40 和K;用核反應器和粒 子加速器也能造成許多人造放射性元素。 二、本實驗主要探討釷射氣之自發性α-衰變之半衰期： 1. 一特定原子的核衰變只能用統計式之或然率定律來描述， 由實驗觀測得知所有放射過程均遵循指數定律，即當核之數目極大 時，若起始之不穩定核數目為Nｏ ，則時間t之殘留未衰變的核數 為N=N -λt ｏe ,其中 λ為單位時間的或然衰變率，或稱蛻變常數(Disintegration constant)，其因次為秒。 2 2.Mean-Life time 與 Half-life time: τ=1/λ 定義為放射核之平均生命期或簡稱生命期。 T 1/2=ln2/λ 即為放射核數衰變至起始核數一半所需的時間,稱為 半衰期(Half-Life) 3.蛻變絕對值｜dN/dt︱稱為物質的放射性(activity) 常以居里 (Curise)表示 10 一居里相當於每秒有3.7×10 個衰變,另較小之常用單位用毫居里 -3 -6 (1mC=10 C)及微居里(1μC=10C) 4.及他有關放射性衰變及α-衰變之細節請參閱李怡嚴所著大學物 理學(§33-8及§33-9) Tn(即釷射氣)其衰變過程如下: 3 範例: curve amber N 0 N 0/2N 0/4N 0/8N 0/16N t/s 0 57 115 164 225 1/2 1/2 1/2 1/2 T 2T 3T 4T From this it can be concluded that the average half life is T1/2=56.1 s (Values in the table T1/2=54.5 s) 4 儀器: 數量 名 稱 1 高壓電源供應器 1 100MΩ 2﹪電阻 1 游離室 1 放射源 1 橡皮管 1 緊定閥