AP Chemistry

sự phân rã phóng xạdecay

decayVietnamese: sự phân rã phóng xạ

Sự phân rã phóng xạ là quá trình hạt nhân không bền tự phát phát ra hạt hoặc bức xạ để tạo thành hạt nhân mới.Decay is the spontaneous process in which an unstable nucleus emits a particle or radiation and becomes a new nucleus.

Trực giác: Một hạt nhân không bền giống như một tòa tháp xếp bằng khối gỗ lung lay — nó sẽ tự đổ vào thời điểm không đoán trước được, nhưng nếu có hàng triệu tòa tháp, ta thống kê chính xác bao nhiêu tòa sẽ đổ trong mỗi phút.Intuition: An unstable nucleus is like a wobbly tower of stacked blocks: it will fall at some unpredictable moment, but with millions of towers you can predict quite precisely how many collapse each minute.

Công thức chínhKey formula

N_t = N_0 e^{-\lambda t}

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Sự phân rã phóng xạ là quá trình hạt nhân không bền tự phát phát hạt hoặc sóng điện từ và tạo hạt nhân mới. Các dạng thường gặp là alpha, beta và gamma; gamma không làm đổi thành phần hạt nhân. Số hạt nhân mẹ giảm theo định luật tốc độ bậc một, với tốc độ tỉ lệ số hạt nhân còn lại. Mỗi đồng vị có hằng số phân rã và chu kỳ bán rã đặc trưng; chu kỳ bán rã là thời gian để một nửa số hạt nhân trong mẫu phân rã.

Decay is the spontaneous process in which an unstable nucleus emits a particle or electromagnetic radiation and becomes a new nucleus. The common modes are alpha, beta, and gamma; gamma emission does not change the composition of the nucleus. The number of parent nuclei falls according to a first-order rate law, so the rate is proportional to the number of nuclei still present. Every isotope has its own decay constant and half-life, the half-life being the time required for half the nuclei in a sample to decay.

Ký hiệuNotation

• $N(t)$ : số hạt nhân tại thời điểm $t$
• $N_0$ : số hạt nhân ban đầu
• $\lambda$ : hằng số phân rã
• $t_{1/2}$ : chu kỳ bán rã

• $N(t)$ : number of nuclei at time $t$
• $N_0$ : initial number of nuclei
• $\lambda$ : decay constant
• $t_{1/2}$ : half-life

Đơn vịUnitsHằng số phân rã: s⁻¹; chu kỳ bán rã: s, năm (yr); hoạt độ phóng xạ: becquerel (Bq)Decay constant: s⁻¹; half-life: s, years (yr); activity: becquerel (Bq)

Công thức chi tiếtFormula details3 công thức3 formulas

N_t = \htmlClass{fp-2}{N_0 \htmlClass{fp-1}{e^{\htmlClass{fp-0}{-\lambda t}}}}

N_t = \htmlClass{fp-2}{N_0 \htmlClass{fp-1}{e^{\htmlClass{fp-0}{-\lambda t}}}}

Dùng để tính số hạt nhân còn lại hoặc suy ra thời gian từ lượng còn lại.Use this to find how many nuclei remain, or to work back to the time from the amount remaining.

Trong đóWhere

N_t

số hạt phóng xạ chưa phân rã tại thời điểm

t

number of undecayed radioactive nuclei at time

t

N_0

số hạt phóng xạ ban đầu (tại

t = 0

)initial number of radioactive nuclei (at

t = 0

)

\lambda

hằng số phân rã (decay constant), đặc trưng cho tốc độ phân rã của từng đồng vị — s^{-1}decay constant, characterizing the decay rate of each isotope — s^{-1}

t

thời gian trôi qua — selapsed time — s

t_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}

Dùng để đổi giữa chu kỳ bán rã và hằng số phân rã khi biết một trong hai.Use this to convert between half-life and decay constant when you know either one.

Trong đóWhere

t_{1/2}

chu kỳ bán rã (half-life), thời gian để một nửa số hạt phân rã — shalf-life, the time for half of the nuclei to decay — s

\lambda

hằng số phân rã — s^{-1}decay constant — s^{-1}

A = \lambda N

Dùng để tính độ phóng xạ từ hằng số phân rã và số hạt nhân hiện có.Use this to find the activity from the decay constant and the number of nuclei present.

Trong đóWhere

A

độ phóng xạ (activity), tốc độ phân rã tức thời — Bqactivity, the instantaneous decay rate — Bq

\lambda

hằng số phân rã — s^{-1}decay constant — s^{-1}

N

số hạt phóng xạ chưa phân rã tại thời điểm đang xétnumber of undecayed radioactive nuclei at the time considered

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

Đồ thị $[A]$ theo thời gian không tuyến tính.

Trong phân rã phóng xạ bậc một, $\ln[A]$ theo $t$ là đường thẳng có hệ số góc $-k$ ; $k$ dương và có đơn vị nghịch đảo thời gian.

Phần đã phân rã không phải phần còn lại.

Hãy lấy $100\%$ trừ phần đã phân rã, rồi so sánh phần còn lại với $(1/2)^n$ hoặc dùng phương trình hàm mũ.

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

Đại lượng này chỉ phụ thuộc $k$ ; mẫu lớn hơn vẫn cần cùng thời gian để còn một nửa.

A plot of $[A]$ against time is not linear.

For first-order radioactive decay, $\ln[A]$ versus $t$ is the straight line, with slope $-k$ ; $k$ is positive and has units of inverse time.

The fraction decayed is not the fraction remaining.

Subtract the fraction decayed from $100\%$ , then compare the remaining fraction with $(1/2)^n$ or use the exponential equation.

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

It is set only by $k$ , so a larger sample still takes the same time to fall to half.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Có thể nhận ra bài phân rã bậc một qua đơn vị của $k$ .

Nếu $k$ có đơn vị nghịch đảo thời gian, chọn đồ thị $\ln[A]$ theo $t$ .

Giữ nhất quán đơn vị thời gian.

Nếu đơn vị của $k$ khác đơn vị câu hỏi, hãy đổi một lần ở cuối; kết quả bất hợp lý thì kiểm tra dấu trong $-kt$ .

The units of $k$ reveal a first-order decay problem.

When $k$ carries units of inverse time, the linear plot to choose is $\ln[A]$ versus $t$ .

Keep your time units consistent.

If the units of $k$ differ from those in the question, convert once at the end; if an answer looks unreasonable, check the sign in $-kt$ .

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Nạp urani-238 rồi bấm α, β, γ — nhìn tên nguyên tố tự đổi ô

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 termTốc độ phản ứngĐộng học · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termNăng lượng tự do Gibbs và tính tự diễn biến nhiệt độngỨng dụng nhiệt động · 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 firstđồng vịisotope

Dẫn tớiLeads todãy biến đổi phóng xạradioactive disintegration series (sắp có)(coming soon)

Liên quanRelatedhạt nhân nguyên tửnucleus chu kỳ bán rãhalf-lifehạt alphaalpha particle (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

sự phân hạch hạt nhân (nuclear fission)nuclear fission

Khác nhau ở đâuHow they differPhân rã phóng xạ tự phát, hạt nhân tự biến đổi không cần tác động bên ngoài. Phân hạch là hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhỏ hơn khi hấp thụ neutron.

Hay nhầm khiMixed up whenđề hỏi về cơ chế tự phát so với cảm ứng trong phản ứng hạt nhân

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 19–20, 24.