LABORATORIYA №
MAVZU: Ba – 137m NING YARIM YEMRILISH DAVRINI ANIQLASH
ISHDAN MAQSAD: Cs−137 preparatidan yuvib olish orqali Ba-137m izotopining
yarim yemirilish davrini aniqlash.
KERAKLI ASBOB VA USKUNALAR:
1. Cs/Ba−137m izotopi generatori. ………………………………
5 59 815
2. Sanagich trubkasi...………………………………....................
559 01
3. GM karobka ................................................................................. 524 033
4. CASSY qurilmasi........................................................................... 524 010
5. CASSY Lab2 dasturi oʻrnatilgan kompyuter................................... 524 200
6. Shtativ, sterjen qisqichi bilan............................................................ 300 02
7. Universal tutgichlar......................................................................... 666 555
8. Probirkalar toʻplami ......................................................................... 664 043
9. Natriy xloridning kislotali
eritma
…………................................. 664 103
QISQACHA NAZARIYA
Agar biror namunada biror radioaktiv yadro mavjud boʻlsa
har bir yadro
uchun emirilish ehtimoli bir xil boʻladi. Ammo, qaysi bir yadro oniy ravishda
yemirilayotganligini aytib boʻlmaydi. Agar namuna
tarkibiga boshqa radioaktiv
yadro qoʻshilmasa, dastlabki turdagi radioaktiv yadrolar soni
N berilgan vaqt
intervali
dt da quyidagicha qonuniyat bilan kamayib boradi:
𝑑𝑁 = −𝜆𝑁𝑑𝑡 (1)
Bunda λ – yemrilish doimiysi
Ushbu ifodani quyidagi koʻrinishda yozib, ikkala tarafini integrallaymiz:
∫
𝑑𝑁
𝑁
= ∫ −𝜆𝑑𝑡
ln|𝑁| = − 𝜆𝑡 + 𝑙𝑛𝐶
ln
𝑁
𝐶
= −𝜆𝑡
𝑁 = 𝐶𝑒
−𝜆𝑡
t=t
0
paytda
N=N
0
boʻladi, shuning oxirgi tenglikni quyidagicha yozamiz:
𝑁(𝑡) = 𝑁
0
𝑒
−𝜆𝑡
(2)
Bu qonun yarim yemirilish davri uchun quyidagi munosabatni oʻrnatadi:
𝑇 =
𝑙𝑛 2
𝜆
(3)
ya'ni,
T vaqtdan keyin radioaktiv yadrolarning faqat yarmi yemirilmasdan
qoladi.
(3) va (2) ifodalardan quyidagi formulaga kelish mimkin:
𝑁 = 𝑁
0
2
−𝜆𝑡
(4)
bunda:
N – yemrilmay qolgan atomlar soni;
N
0
– yemrilmasdan oldingi atomlar soni.
Namunaning
aktivligi uchun, ya'ni, birlik vaqtdagi yemirilishlar uchun
quyidagini olamiz.
𝐴(𝑡) = 𝜆𝑁(𝑡)
bundan quyidagi kelib chiqadi
𝐴(𝑡) = 𝐴
0
𝑒
−𝜆𝑡
𝑏𝑢𝑛𝑑𝑎 𝐴
0
= 𝜆𝑁
0
Biz bajaradigan tajribada Ba-137
izotopining
Ba-137m
metastabil
holatining yemirilish
grafigi olinnadi va
yarim
yemirilish
davri
aniqlanadi.
Ba−137 yarim yemrilish davri 30 yil
bo’lgan Cs-137 radioaktiv moddasining
yamirilishi natijasida hosil boʻladi. Cs-
137 oʻzidan
beta nurlar chiqarishi
natijasida Ba-137 gacha yemiriladi.
Yemirilishlarning (95 %) 513 keV
bo’lgan beta zarrachalar nurlatib Ba-
137m metastabil holatiga oʻtiladi (
1-
rasmga qarang
) va undan keyin yarim yemirilish davri 2.551 minutdan keyin (85,1
%) 662 keV energiyali gamma yemirilish natijasida Ba-137 asosiy holatga oʻtiladi.
Asosiy (ona) modda Cs/Ba-137m izotop generatorida saqlanadi. Cs-137 beta
yemirilishida ishlab chiqilgan Ba-137m metastabil izotoplar
izotop generatoridan
natriy xloridning kislotali eritmasi bilan tajribaning boshlanishida yuvib olinadi.
Keyin yuvishning aktivligi oʻlchanadi.
