AP Chemistry

chất phóng xạradioactive

radioactiveVietnamese: chất phóng xạ

Chất phóng xạ là chất có hạt nhân nguyên tử không bền, tự phân rã và phát ra bức xạ dưới dạng các tia alpha, beta hoặc gamma.A radioactive substance has unstable atomic nuclei that decay on their own, emitting radiation as alpha, beta, or gamma rays.

Trực giác: Chất phóng xạ giống như một đám hạt bắp rang: từng hạt tự quyết định thời điểm nổ, không ai biết hạt nào nổ trước, nhưng cứ sau một khoảng thời gian nhất định thì đúng một nửa số hạt trong đám đã bung xong.Intuition: Think of a radioactive sample as a pan of popcorn kernels: each kernel pops at its own moment, no one can say which goes first, yet after a fixed stretch of time exactly half the kernels have popped.

Công thức chínhKey formula

\ln\left(\frac{N_t}{N_0}\right)=-kt

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Chất phóng xạ chứa hạt nhân không bền, tự phân rã và giải phóng năng lượng dưới dạng tia alpha, beta hoặc gamma. Sự phân rã được đặc trưng bởi hằng số phân rã và chu kì bán rã, tức thời gian để một nửa số hạt nhân trong mẫu phân rã.

Số hạt nhân còn lại giảm theo hàm mũ và giảm một nửa sau mỗi chu kì bán rã. Alpha và beta mang điện nên lệch trong điện trường; gamma không mang điện nên không lệch.

A radioactive substance contains unstable nuclei that decay spontaneously, releasing energy as alpha, beta, or gamma rays. The decay is characterized by a decay constant and a half-life, the time required for half the nuclei in a sample to decay.

The number of nuclei remaining falls exponentially, dropping by half during each half-life. Alpha and beta radiation are charged and so are deflected by an electric field, while gamma radiation carries no charge and is not deflected.

Ký hiệuNotation

• $t_{1/2}$ — chu kỳ bán rã
• $N_0$ — số hạt nhân ban đầu
• $\alpha, \beta, \gamma$ — các loại tia phóng xạ

• $t_{1/2}$ — half-life
• $N_0$ — initial number of nuclei
• $\alpha, \beta, \gamma$ — types of radioactive emission

Đơn vịUnitsChu kỳ bán rã đo bằng giây (s), phút, năm; hoạt độ phóng xạ đo bằng becquerel (Bq) hoặc curie (Ci)Half-life is measured in seconds (s), minutes, or years; radioactive activity is measured in becquerels (Bq) or curies (Ci)

Công thức chi tiếtFormula details2 công thức2 formulas

\htmlClass{fp-1}{\ln\left(\htmlClass{fp-0}{\frac{N_t}{N_0}}\right)}=\htmlClass{fp-2}{-kt}

\htmlClass{fp-1}{\ln\left(\htmlClass{fp-0}{\frac{N_t}{N_0}}\right)}=\htmlClass{fp-2}{-kt}

Dùng cho phân rã bậc một để tìm phần chất còn lại, hằng số phân rã hoặc thời gian khi biết hai đại lượng kia.Use this for first-order decay to find the fraction remaining, the decay constant, or the elapsed time once the other two quantities are known.

Trong đóWhere

N_t

số hạt nhân (hoặc khối lượng, độ phóng xạ) còn lại tại thời điểm

t

number of nuclei (or mass, or activity) remaining at time

t

N_0

số hạt nhân ban đầuinitial number of nuclei

k

hằng số phân rã — s⁻¹, năm⁻¹…decay constant — s⁻¹, yr⁻¹, etc.

t

thời gian đã trôi qua — s, năm…elapsed time — s, yr, etc.

t_{1/2}=\frac{0.693}{k}

Dùng để đổi giữa chu kì bán rã và hằng số phân rã; chu kì này không phụ thuộc lượng chất ban đầu.Use this to convert between half-life and decay constant; the half-life does not depend on the initial amount of material.

Trong đóWhere

t_{1/2}

thời gian để một nửa số hạt nhân phân rã — s, năm…time for half of the nuclei to decay — s, yr, etc.

k

hằng số phân rã — s⁻¹, năm⁻¹…decay constant — s⁻¹, yr⁻¹, etc.

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Đồ thị $[A]$ theo $t$ không tuyến tính.

Với phân rã phóng xạ bậc một, đồ thị $\ln[A]$ theo $t$ là đường thẳng có độ dốc $-k$ ; vì $k$ dương, lấy giá trị tuyệt đối của độ dốc.

Chu kì bán rã không phụ thuộc lượng chất ban đầu.

Trong phân rã bậc một, $t_{1/2}$ chỉ phụ thuộc $k$ ; các mẫu cùng đồng vị giảm còn một nửa sau cùng khoảng thời gian.

Tốc độ phân rã không đổi khi đổi nhiệt độ hoặc dạng hóa học.

Phân rã xảy ra trong hạt nhân, còn nhiệt độ và liên kết hóa học tác động đến lớp electron; không dùng phương trình Arrhenius trong bài phân rã hạt nhân.

A plot of $[A]$ versus $t$ is not linear.

For first-order radioactive decay, the straight-line plot is $\ln[A]$ versus $t$ with slope $-k$ ; since $k$ is positive, take the absolute value of the slope.

Half-life does not depend on how much material you start with.

In first-order decay, $t_{1/2}$ depends only on $k$ , so any samples of the same isotope fall to half their amount in the same time.

Changing the temperature or chemical form does not change the decay rate.

Decay happens in the nucleus, while temperature and chemical bonding affect only the electrons; never apply the Arrhenius equation to nuclear decay problems.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Trong bài động học, đơn vị của $k$ cho biết bậc phản ứng.

Với phân rã bậc một, $k$ có đơn vị $(\text{time})^{-1}$ và đồ thị tuyến tính là $\ln[A]$ theo $t$ .

Hằng số phân rã không mang dấu âm.

Khi đọc đồ thị $\ln[A]$ theo $t$ , viết $\text{slope}=-k$ , rồi tính $k=-(\text{slope})$ .

In kinetics problems, the units of $k$ reveal the reaction order.

For first-order decay, $k$ has units of $(\text{time})^{-1}$ and the linear plot is $\ln[A]$ versus $t$ .

The decay constant is never negative.

When reading a $\ln[A]$ versus $t$ graph, write $\text{slope}=-k$ and then compute $k=-(\text{slope})$ .

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryHiếm gặpRare

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1898Marie CuriePierre CurieHenri BecquerelErnest RutherfordFrederick Soddy

Năm 1898, trong nghiên cứu của Marie Curie về hiện tượng Becquerel phát hiện, radioactivité được dùng để gọi việc một số chất tự phát ra tia.

In 1898, during Marie Curie's work on the phenomenon Becquerel had discovered, the word "radioactivité" was coined for the ability of certain substances to emit rays spontaneously.

Vì sao mang đúng cái tên này? Tên gọi ghép từ hai mảnh trong tiếng Pháp: radio- lấy từ tiếng Latin radius nghĩa là "tia", cộng với actif nghĩa là "hoạt động". Vì vậy radio-actif hiểu sát chữ là "hoạt động bằng tia" — đúng với điều duy nhất mà các nhà khoa học thời đó quan sát được, rằng chất ấy tự nó phát ra tia chứ chưa ai biết hạt nhân bên trong đang vỡ. Dạng danh từ radioactivité xuất hiện năm 1898 và đi vào tiếng Anh khoảng năm 1899. Về sau, để tưởng nhớ Pierre Curie, hội nghị năm 1910 do Rutherford chủ trì lấy tên ông đặt cho một đơn vị đo lượng chất phóng xạ, đơn vị curie (curie).

Nguồn đối chiếuSources

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Thêm từng neutron vào hạt nhân carbon — xem lúc nào nhãn nhảy sang "phóng xạ"

Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — đăng nhập để mở.Drag the parameters and watch the concept move — sign in to open.

Tạo tài khoảnCreate an account

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termBiến đổi vật lý và hóa họcPhản ứng hóa học · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termCấu trúc & tính chất nguyên tửCấu trúc & tính chất nguyên tử · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firsthạt nhân nguyên tửnucleus

Dẫn tớiLeads tosự phân rã phóng xạdecay

Liên quanRelatedđồng vịisotope chu kỳ bán rãhalf-lifeđồng vị phóng xạradioisotope (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

tính phóng xạ (radioactivity)radioactivity

Khác nhau ở đâuHow they differChất phóng xạ là vật chất phát ra bức xạ từ hạt nhân không bền. Tính phóng xạ là tính chất chỉ khả năng tự phân rã của vật chất đó.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi đề hỏi 'cái gì phát ra bức xạ', trả lời là chất phóng xạ; khi hỏi 'tính chất gì', trả lời là tính phóng xạ

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 20, 97, 134.