Лабораторная работа №2. «Изучение закона радиоактивного распада». Цель работы: изучение закона радиоактивного распада с помощью модельного эксперимента. Оборудование: коробка с большим числом одинаковых монет. Теория и метод выполнения. Закон радиоактивного распада - физический закон, описывающий зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени и количества радиоактивных атомов в образце. Открыт Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом, каждый из которых впоследствии был награжден Нобелевской премией. Они обнаружили его экспериментальным путём и опубликовали в 1903 году в работах «Сравнительное изучение радиоактивности радия и тория». Аналитическое выражение закона радиоактивного распада имеет вид: N N 0 e t , где: N0 – начальное число радиоактивных ядер; N – число нераспавшихся радиоактивных ядер; постоянная радиоактивного распада, которая характеризует вероятность радиоактивного распада за единицу времени. Знак минус указывает на убыль числа радиоактивных ядер со временем. Т.к. постоянная радиоактивного распада связана с периодом полураспада (временем, за которое распадается половина радиоактивных ядер) выражением распада принимает вид: N N 0 2 t T ln 2 , то закон радиоактивного T . Таким образом, графическая зависимость числа нераспавшихся радиоактивных ядер от времени имеет вид: В данной лабораторной работе роль радиоактивных ядер играют монеты. Поместите в коробку большое число одинаковых монет, предварительно определив их количество. Встряхните их несколько раз и высыпьте на стол с небольшой высоты. Монеты, выпавшие тыльной стороной вверх («распавшиеся ядра»), отложите в сторону, а остальные («нераспавшиеся ядра») сосчитайте, снова положите в коробку, встряхните и высыпьте на стол. Монеты, выпавшие тыльной стороной уберите, оставшиеся подсчитайте и снова поместите в коробку. Повторите процедуру несколько раз. Каждый раз число «нераспавшихся ядер» заносите в таблицу. С помощью мастера диаграмм в Microsoft Excel постройте кривую и сравните с кривой радиоактивного распада. Ход работы: 1. Поместите в коробку большое число одинаковых монет, предварительно определив их количество (N0). 2. Встряхните их несколько раз и высыпьте на стол с небольшой высоты. Монеты, выпавшие тыльной стороной вверх («распавшиеся ядра»), отложите в сторону, а остальные («нераспавшиеся ядра») сосчитайте, снова положите в коробку (N1). 3. Встряхните их несколько раз и высыпьте на стол с небольшой высоты. Монеты, выпавшие тыльной стороной вверх («распавшиеся ядра»), отложите в сторону, а остальные («нераспавшиеся ядра») сосчитайте, снова положите в коробку (N2). 4. Процедуру повторить несколько раз, заносить данные в таблицу: Номер выбрасывания Число нераспавшихся радиоактивных ядер 0 1 2 3 4 5 6 7 8 5. С помощью мастера диаграмм в Microsoft Excel (или на обычном тетрадном листе) постройте кривую зависимости числа нераспавшихся радиоактивных ядер (N) от номера выбрасывания и сравните с кривой радиоактивного распада, сформулировав вывод. 6. Сравнить полученное уравнение, описывающее кривую зависимости числа нераспавшихся радиоактивных ядер (N) от номера выбрасывания с законом радиоактивного распада в общем виде N N 0 e t , определить постоянную радиоактивного распада и по формуле ln 2 определить период полураспада модельного радиоактивного вещества в T условных единицах.