Yaratish, Fan
Radioaktiv elementlarning yarim-hayot - bu nima va qanday aniqlash mumkin? Formula yarim hayot
mashhur frantsuz olimi qachon radioaktivlik o'rganish tarixi, 1 mart, 1896 boshladi Anri Bekkerel tasodifan uran tuzlarning nurlanishi bir g'alati narsa aniqlashdi. Bu fotografik plitasi, gölgelendi bir misol bilan bir qutiga joylashtirilgan ekan. Bu boyitilgan uranni edi yuqori kuchli radiatsiya, ega mamlakatlar natija hisoblanadi. Bu xususiyat davriy jadvaliga yakunlab, og'ir elementlar topilgan. U nomini "radioaktivlik" berildi.
Biz radioaktivlik xususiyatlarini joriy
Bu jarayon - elementar zarrachalar (elektronlar, geliy atom yadrosi) bir vaqtning o'zida evolyutsiyasi bilan bir xil izotopning spontan aylantirish a'zosi atom izotopi. Konvertatsiya atomlar tashqi energiya so'rilishini talab holda, o'z-o'zidan paydo bo'ldi. jarayonida energiya ozod aks ettiruvchi asosiy miqdor radioaktiv parchalanish va chaqirdi faoliyati.
A = λN bo'lib, bu erda λ- parchalanishi doimiy, N - namuna faol atomlar soni.
Isolated α, β, γ-buzilishlarni, Firma. tegishli tenglamalar ofset qoidalar deyiladi:
ism | Nima bo'lyapti | reaktsiya tenglama |
α parchalanish | geliy atomining X Y markaz ozod yadrosida atom yadrosining aylantirish | X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 U |
β - parchalanish | elektron versiyasi bilan X Y yadrosida atom yadrosining aylantirish | Z A → Z + X 1 Y A + -1 e A |
γ - parchalanish | emas, balki yadro o'zgarishlar bilan birga, energiya elektromagnit to'lqin shaklida ozod | X Z A → Z X A + γ |
radioaktivlik vaqt oralig'i
zarrachalar tanazzulga yuz on alohida atom uchun belgilangan bo'lishi mumkin emas. Unga ko'ra, bu asosan bir "tasodif" emas, balki bir namuna bo'ladi. namunadagi faoliyati sifatida belgilangan jarayonni, xarakterlaydi energiya izolyatsiya.
Bu namunalar atomlar aniq yarmi parchalanishga duchor davomida bir vaqt bor, deb belgilanadi. Bu vaqt oralig'i "yarim hayot" deb ataladi. Bu tushunchaning joriy ma'nosi nima?
yarim-hayot nima?
Aftidan, davr, faol atomlar mavjud namuna tanaffuslar aniq yarmida teng bir muddat. Lekin bu barcha faol atomlar davomida ikki yarim-hayotida butunlay parcha-parcha, deb anglatadi? Umuman yo `q. namunadagi muayyan nuqtasi vaqt qolgan atomlar bir xil miqdorda tomonidan radioaktiv elementlar yarmi so'ng, shuning uchun ham yarmini va ajratadi. radiatsiya yarim hayoti ancha yuqori, uzoq vaqt davomida saqlanadi. Shuning uchun, namuna faol atomlar nurlanish mustaqil saqlanadi
yarim-hayot - faqat moddaning xususiyatlari bog'liq bir miqdor. qiymati qancha mashhur radioaktiv izotoplar uchun belgilanadi.
Table: "ba'zi izotoplar yarim-hayot parchalanish"
| ism | ko'rsatish | parchalanish turi | yarim hayot |
Radiy | 88 Ra 219 | alfa | 0,001 soniya |
magniy | 12 Mg 27 | beta | 10 daqiqa |
radon | 86 RN 222 | alfa | 3,8 kun |
kobalt | 27 Co 60 | beta, gamma | 5,3 yil |
Radiy | 88 Ra 226 | alfa, gamma | 1620 yil |
Uran | 92 238 U | alfa, gamma | 4,5 milliard yil |
yarim-hayot aniqlash tajriba asosida amalga. laboratoriya tadqiqotlari faoliyat o'lchov bir necha marta o'tkaziladi. Minimal hajmi (xavfsizlik tadqiqotchisi hammadan ustundir) laboratoriya namunalari boshlab, tajriba, turli-vaqti bilan amalga oshiriladi ko'p marta takrorlanadi. Bu o'zgarish agentlari faoliyatining muntazam asoslangan.
Half-Life aniqlash maqsadida ma'lum bir vaqt vaqti-vaqti bilan namunadagi O'lchangan faoliyati hisoblanadi. Berilgan yarim-hayot aniqlash, radioaktiv parchalanish qonun parchalanadi atomlarning miqdori bilan bog'liq parametr.
izotopning uchun O'RNAK ta'riflar
t 1 boshlanishi va oxiri etarlicha yaqin kuzatish bo'lgan - bir vaqtning o'zida izotopning faol elementlar soni N ga teng bo'lsin, vaqt oralig'i qaysi kuzatish davomida T 2 bo'ladi. deb n taxmin - keyin, atomlar soni bir vaqt oralig'i ham parchalanib n = KN (t 2 - t 1).
Bu ifoda esa, K = 0.693 / T½ - mutanosibligini omil, parchalanishi doimiy chaqirdi. T½ - izotopning yarim-hayot.
vaqt uyasi birligi uchun deylik. Shunday qilib K = n / N izotopi yadrosi vaqt birligi mavjud ag'darishda qismini ko'rsatadi.
T½ = 0.693 / K.: aniqlanishi mumkin parchalanish konstantasi qiymatini va parchalanish yarim hayot bilguvchi
Bu vaqt boshiga birligi faol atomlar muayyan miqdordagi va muayyan qismini buzadi, deb keladi.
radioaktiv parchalanish qonuni (spp)
Half-hayot asosi spp hisoblanadi. Pattern 1903 eksperimental natijalar asosida Frederick Soddy va Ernest Rutherford olingan. Bu XX asrning jihatidan mukammal bo'lgan vositalar bilan amalga necha o'lchovlar, to'g'ri va amaliy natijalar olib ajablanarli emas. U radioaktivlik nazariyasining asosi bo'ldi. Biz radioaktiv parchalanish qonun matematik kirishini olmoq.
- Faol vaqt ichida faol atomlar soni - N 0 bo'lsin. vaqt oralig'ida so'ng t N elementlarni nondecomposed bo'ladi.
N = N 0/2: - yarim hayotga teng bir paytda aynan faol elementlar yarim qoladi.
N = N 0/4 = N 0/2 2 faol atomlar: - namunadagi bir yarmida bir davr so'ng bo'ladi.
- yanada yarim hayotga teng bir vaqtdan so'ng, namuna faqat saqlab qoladi: N = N 0/8 = N 0/2 3.
- Bir vaqtning o'zida namunasi mezbonlar n yarim davrlar faol zarrachalar 0 N = N / 2 n qoladi qachon. Bu ifoda esa n = t / T½: yarim hayotga paytimda nisbati.
- SPP vazifalar ko'proq qulay bo'ladi biroz boshqacha matematik ifodasi bor: N = N 0 2 - t / T½.
namuna yarim hayoti bilan bir qatorda, faol izotopi atomi soni bir vaqtning o'zida nondecomposed, aniqlash imkonini beradi. kuzatish boshida namunadagi atomlar sonini bilib, bir muncha vaqt o'tgach, siz dori muddatini aniqlash mumkin.
u faqat ba'zi parametrlar agar yordam beradi, radioaktiv parchalanish qonuni formula yarim umrini: namunadagi faol izotoplar soni, u etarli topish qiyin.
qonun oqibatlari
ommaviy faoliyati va tayyorlash atomlarning tushunchasini foydalanib Record spp formula mumkin.
Faoliyat radioaktiv atomlar soniga teng bo'ladi: A = A 0 • 2 -t / T. Bu formulada, A 0 - nol vaqtda namuna faoliyati, A - yarim-hayot - T soniya, T keyin faoliyat.
moddaning Og'irligi naqsh foydalanish mumkin: m = m 0 • 2 -t / T
har qanday muntazam uchun, albatta, bu tayyorgarlik mavjud radioaktiv atomlari shu qismini buzadi.
qonun uygulanabilirliği chegaralari
har jihatdan qonun eng kichik jarayonlarini belgilovchi, statistik hisoblanadi. Bu radioaktiv elementlarning yarim yemirilish davri deb tushuniladi - statistika. atom yadrosi voqealarning olasılıklı tabiati o'zboshimchalik asosiy istalgan vaqtda qulashi mumkin, deb taklif qiladi. voqea imkonsiz bashorat, biz faqat bir vaqtning o'zida uning obro'sini aniqlash mumkin. Natijada, yarim hayot mantiqiy emas:
- Muayyan atomi uchun;
- Minimal namunasi massalar.
atomi umr
asl holatda atomning mavjudligi bir soniya davom, va yil, ehtimol millionlab mumkin. hayot zarrachalar vaqt haqida gapirish ham kerak emas. atomlarning umri o'rtacha qiymatiga teng miqdorda kirib, radioaktiv izotop atomlari, radioaktiv parchalanish ta'siri borligi haqida gapirish mumkin. atom yadrosining yarim hayot atomining xususiyatlari bog'liq va boshqa miqdorda bog'liq emas.
o'rtacha umr bilmagan, qanday yarim hayot topish: u muammoni hal qilish mumkinmi?
kam bo'lmagan atomi o'rtacha umr va parchalanish doimiy yordam uchun yarim-hayot aloqa formulasini aniqlash uchun.
τ = T 1/2 / ln2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
o'rtacha umr, λ - - parchalanish konstantasi bu rekord, τ yilda.
yarim-hayot foydalanish
individual namunalari yoshini aniqlash uchun ariza spp kech XX asr tadqiqotlar keng tarqalgan. aniqligi yoshga aniqlash qazilma asarlar, shuning uchun miloddan avvalgi hayoti vaqt bilan fikr ta'minlash mumkin ortadi.
Radyokarbon barcha organizmlar mavjud uglerod-14 faoliyat (Radyokarbon) o'zgarishiga asoslangan qazilma organik namunalari. Bu modda almashinuvi davomida jonli bir tananing tushib, muayyan konsentratsiyasi unda o'z ichiga olgan. atrof-muhit bilan modda almashinuvi vafotidan so'ng chiqadi. radioaktiv uglerod konsentratsiyasi tabiiy parchalanish uchun, faoliyat mutanosib ravishda kamayadi tufayli tushadi.
Bunday qadriyatlar, yarim hayot bilan, radioaktiv parchalanish qonun formula organizmning hayot bekor vaqtni aniqlashga yordam beradi.
radioaktiv o'zgarishlarning zanjiri
ushbudan tadqiqotlar laboratoriya sharoitida amalga oshirildi. radioaktiv elementlar uchun ajoyib qobiliyati yigirmanchi asr fiziklar boshida ajablanarli emas edi soat, kun, hatto yillar davomida faol qoladi. Tadqiqotlar, masalan, bir kutilmagan natija tomonidan ta'qib toriy,: uning faoliyati yopiq ampula sezilarli bo'ldi. undan zarracha hid to'lqinlarning yiqildi. xulosa oddiy edi: radon (gaz) ozod hamrohlik toryum aylantirish. radioaktivlik barcha elementlar fizik va kimyoviy xususiyatlarini butunlay boshqacha moddalar aylantirildi, va bu erda,. Bu modda esa, o'z navbatida, ham beqaror. Endi shunga o'xshash o'zgarishlar uch satr ma'lum.
Bu o'zgarishlarning bilim atom va yadro tadqiqotlari, yoki halokatlardan jarayonida ifloslangan erişilememesi joylarda vaqti belgilashda juda muhim ahamiyatga ega. plutoniyni yarim-hayot - o'z izotop qarab - 80 Ma 86 s (Pu 238) oralig'ida (Pu 244). Har bir izotopning konsentratsiyasi dekontaminasyon maydoni davr haqida fikr beradi.
eng qimmat metal
Bu zamonaviy paytlarda oltin, kumush va platina ko'ra ancha qimmat metal borligini ma'lum. Bu plutoniy o'z ichiga oladi. Qizig'i shundaki, plutoniyni evolyutsiyasi yaratilgan tabiatda topilgan emas. Eng elementlar laboratoriya sharoitida olingan. plutonium-239 yadroviy reaktor ish, bu kun juda mashhur bo'lib, uni berdi. izotopning miqdori reaktor foydalanish uchun etarli olish deyarli qimmatbaho qiladi.
(- 56 soat yarim-hayot) plutoniy-239 uran-239 Neptunium-239 yilda zanjir reaktsiyalar natijasida in Vivo jonli ravishda olinadi. Xuddi shunday zanjir yadro reaktorlarini yilda plutoniy yig'ilib imkonini beradi. talab soni yuzaga darajasi marta tabiiy milliardlab oshadi.
Energiya Application
atom kuchi va deyarli hech qanday ochilish o'z qanday o'ldirish uchun ishlatiladi insoniyat "begonalik" kamchiliklari haqida ko'p munozarasi mavjud. yadroviy zanjir reaktsiyasi ishtirok etish imkoniyatiga ega plutoniy-239, ochilishi tinch energiya manbai sifatida foydalanish uchun ruxsat etiladi. Uran-235 dunyoda topilgan plutonium bir analog tanlang, juda kam bo'lgan uran rudasi plutoniy olish juda ham ko'p qiyin.
Yerning yoshi
radioaktiv elementlar izotoplarini radioizotop tahlil, muayyan bir namunadagi hayoti yanada aniq fikr beradi.
"Uran - Thorium" o'zgartirish zanjir foydalanish po'stining mavjud, u iloji sayyoramiz yoshi aniqlash uchun qiladi. qobig'ining davomida o'rtacha bu elementlarning foiz, bu usuli asosida yotadi. so'nggi ma'lumotlarga ko'ra, Yerning yoshi 4,6 milliard yoshda.
Similar articles
Trending Now