Start › Klasy › Chemia — Klasa 1 LO › Promieniotwórczość naturalna

Promieniotwórczość naturalna

Chemia — Klasa 1 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

📘Teoria 1

Promieniotwórczość naturalna
Promieniotwórczość to samorzutny rozpad niestabilnych jąder atomowych, któremu towarzyszy emisja promieniowania: cząstek $\alpha$, $\beta$ lub promieniowania $\gamma$.

Rodzaje przemian i reguły przesunięć

  • Rozpad $\alpha$ — jądro emituje cząstkę $\alpha$ (jądro helu $^{4}_{2}\text{He}$). Liczba masowa maleje o 4, atomowa o 2: $A \to A-4$, $Z \to Z-2$.
  • Rozpad $\beta^-$ — neutron zamienia się w proton i emitowany jest elektron $^{0}_{-1}\text{e}$. Liczba masowa bez zmian, atomowa rośnie o 1: $A \to A$, $Z \to Z+1$.
  • Rozpad $\beta^+$ — proton zamienia się w neutron, emitowany jest pozyton. $A \to A$, $Z \to Z-1$.
  • Promieniowanie $\gamma$ — jądro oddaje nadmiar energii jako foton. Nie zmienia ani $A$, ani $Z$ (towarzyszy innym rozpadom).

Prawo rozpadu i okres półtrwania

Okres półtrwania $T_{1/2}$ to czas, po którym rozpada się połowa jąder próbki. Po każdym kolejnym $T_{1/2}$ zostaje połowa poprzedniej liczby jąder — jest to zależność wykładnicza, niezależna od warunków zewnętrznych (temperatury, ciśnienia).

Przenikliwość: $\alpha$ zatrzymuje kartka papieru, $\beta$ — folia aluminiowa, $\gamma$ — dopiero gruba warstwa ołowiu lub betonu.

∑Wzory 3

Prawo rozpadu promieniotwórczego
$$N = N_0\cdot\left(\tfrac{1}{2}\right)^{\tfrac{t}{T_{1/2}}}$$

Do czego służy: oblicza, ile jąder (lub jaka masa) pozostaje po czasie $t$.

Zmienne

  • $N_0$ — początkowa liczba jąder,
  • $N$ — liczba jąder po czasie $t$,
  • $T_{1/2}$ — okres półtrwania,
  • $t$ — czas rozpadu.

Wykładnik $\tfrac{t}{T_{1/2}}$ to liczba okresów półtrwania, które upłynęły.

Rozpad alfa — schemat przemiany
$$^{A}_{Z}\text{X} \rightarrow\ ^{A-4}_{Z-2}\text{Y} +\ ^{4}_{2}\text{He}$$

Do czego służy: pozwala ustalić, jaki pierwiastek powstaje w rozpadzie $\alpha$. Reguła przesunięć: $A$ maleje o 4, $Z$ maleje o 2.

Przykład

$^{238}_{92}\text{U} \rightarrow\ ^{234}_{90}\text{Th} +\ ^{4}_{2}\text{He}$ — uran przechodzi w tor.

Rozpad beta-minus — schemat przemiany
$$^{A}_{Z}\text{X} \rightarrow\ ^{A}_{Z+1}\text{Y} +\ ^{0}_{-1}\text{e}$$

Do czego służy: ustala produkt rozpadu $\beta^-$. Neutron zamienia się w proton — $Z$ rośnie o 1, $A$ bez zmian.

Przykład

$^{14}_{6}\text{C} \rightarrow\ ^{14}_{7}\text{N} +\ ^{0}_{-1}\text{e}$ — węgiel $^{14}\text{C}$ (datowanie radiowęglowe) przechodzi w azot.

🧩Quizy 1

✍Zadania dodatkowe 3

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr 1

Napisz równanie rozpadu $\alpha$ radu $^{226}_{88}\text{Ra}$. Podaj liczbę atomową i masową powstałego pierwiastka.

Zadanie nr 2

Próbka izotopu ma masę początkową $80\ \text{g}$, a okres półtrwania $8$ dni. Jaka masa izotopu pozostanie po $24$ dniach?

Zadanie nr 3

Jądro $^{234}_{90}\text{Th}$ ulega rozpadowi $\beta^-$. Ustal, jaki pierwiastek powstaje, i zapisz równanie przemiany.

📄Zadania z arkuszy 5

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 2.1 · Matura 2025
W jednej z reakcji rozszczepienia jąder $^{235}$U powstają $^{92}$Kr oraz $^{141}$Ba. Uzupełnij schemat tak, aby otrzymać równanie opisanej przemiany, która prowadzi do powstania jąder kryptonu i baru. $$^{235}_{92}\text{U} + \square\, n \rightarrow \ldots\, \square\, n + ^{92}_{36}\text{Kr} + ^{141}_{56}\text{Ba}$$
Rysunek do zadania 2.1
Zadanie nr 2.2 · Matura 2025
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie. Jeżeli po pochłonięciu jednego neutronu przez jądro $^{235}$U następuje jego rozszczepienie, w wyniku którego powstaje jądro $^{93}$Sr i są emitowane 3 neutrony, to równocześnie tworzy się jądro ($^{139}$I / $^{140}$Xe / $^{140}$Ba). Wśród jąder biorących udział w tej przemianie większy stosunek liczby neutronów do liczby protonów ma jądro ($^{235}$U / $^{93}$Sr).
Zadanie nr 2.1 · Matura 2024

Zadanie 2.1. Izotop galu o liczbie masowej 72 (72Ga) ulega rozpadowi β⁻. Wpisz symbol pierwiastka, którego izotop powstaje w wyniku tej przemiany, oraz liczbę masową tego izotopu.

Zadanie nr 2.2 · Matura 2024

Zadanie 2.2. Izotop 67Ga otrzymuje się przez bombardowanie 68Zn pewnymi cząstkami. W reakcji jednego jądra 68Zn z jedną taką cząstką powstają dwa neutrony i jedno jądro 67Ga. Napisz równanie tej przemiany jądrowej (uzupełnij wszystkie pola schematu).

Zadanie nr 2 · Matura 2023

Zadanie 2. Bombardując 24998Cf jonami 4820Ca zarejestrowano przemianę: 24998Cf + 4820Ca → X + 3 10n. Jądro X uległo rozpadowi, którego głównym produktem był 290116Lv. Napisz równanie rozpadu jądra X (uzupełnij cały schemat).

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.