Распад ²²⁶Ra

Рис. 1. Упрощенная схема распада радия-226 и дочерних изотопов. Указаны периоды полураспадов, доля конкретного распада и тип распада. В кружке распад радия показан более детально. Часть распада идет на возбужденное состояние ²²²Ra, при распаде которого, практически одновременно с альфа-частицей, вылетает гамма-квант.

    Рассмотрим распад радия-226 подробнее. У ²²⁶Ra период полураспада 1600 лет. Следовательно, только через 1600 лет его активность, т.е. количество распадов уменьшится в два раза. Можно смело считать, что его активность за годы и даже столетие заметно не измениться, т.е. он будет распадаться практически с постоянной скоростью. Соответственно радон-222 тоже будет образовываться с постоянной скоростью, но образовавшись он будет и распадаться. Его активность со временем t будет меняться по закону

        (1)

где I_Ra – активность радия, T_1/2  –  период полураспада радона-222 (~3.8 дня). Через время равное периоду полураспада радона, его активность будет равно половине активности радия, через два периода полураспада 3/4 и т.д. На рис. 2 показана зависимость активности радона от времени.

Рис. 2. Зависимость активности радона-222 от времени – синяя линия, активность радия-226 (74 кБк) –   красная линия.

   Видно, что приблизительно через месяц активность радона станет практически такой же, как и активность радия. Периоды полураспадов всех последующих изотопов вплоть до свинца-210 заметно меньше, чем у радона-222 и их активности будут меняться практически так же, как и активность радона. Через месяц активности ²²²Rn, ²¹⁸Po (полоний), ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi (висмут), ²¹⁴Po будут одинаковыми и такими же как у  ²²⁶Ra. Их активности дальше будут меняться очень медленно, так же как у  ²²⁶Ra.
   Что касается ²¹⁰Pb, то через месяц он будет образовываться с постоянной скоростью, но количество его и, соответственно, активность будет расти по такому же закону (1), только период полураспада в (1) в этом случае будет "свинцовый", т.е. 22.3 года. На рис. 3. показана зависимость активности свинца-210 от времени. Видно, что активность свинца-210 набирается гораздо медленнее, чем у его "предшественников".

Рис. 3. Зависимость активности свинца-210 от времени.

   У висмута-210 и полония-210 периоды полураспада заметно меньше, чем у свинца-210, и их активности будут меняться со временем также как у свинца-210. В конце концов образуется стабильный свинец-206.

20.04.2011