Formasyon, Bilim
Radyoaktif elementlerin yarılanma ömrü - ne olduğunu ve nasıl tanımlanır? Formül yarı ömrü
Ünlü Fransız bilim adamı zaman radyoaktivite çalışmanın tarih, 1 Mart 1896 başladı Anri Bekkerel yanlışlıkla uranyum tuzlarının radyasyon tuhaf bir şey keşfetti. Bu çekim plakası, düştüğü bir numune ile bir kutunun içine yerleştirilir ortaya çıktı. Bu uranyum zenginleştirmesi yüksek nüfuz radyasyon sahip ülkelerin sonucudur. Bu özellik periyodik tablo tamamlayarak, en ağır elementlerin bulunur. O adı "radyoaktivite" verildi.
Biz radyoaktivite özelliklerini tanıtmak
Bu işlem, - temel parçacıkların (elektron, helyum atom çekirdeğinin) eşzamanlı evrimi ile farklı bir izotop spontan dönüşüm üyesi atom, izotop. Dönüşüm atomuna harici bir enerji emilimi gerektirmeden, kendiliğinden ortaya çıktı. işlem sırasında enerji serbest karakterize asıl miktarı, radyoaktif bozunma, bir adlandırılan aktivitesi.
A = λN olup, burada λ- bozunma sabiti, N - örnek aktif atomlarının sayısı.
İzole α, β, γ-bozunmaktadır. İlgili denklemler ofset kuralları denir:
isim | Ne oluyor | reaksiyon denklemi |
α bozunma | Bir helyum atomunun X-Y çekirdeği serbest çekirdekte atom çekirdeğinin dönüşümü | X, Z, A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 O |
β - parçalanma | Elektron serbest bırakılması ile X-Y çekirdekte atom çekirdeğinin dönüşümü | Z, A → Z + X1-Y A + -1 E bir |
γ - çürüme | çekirdekte değişikliklerin eşlik enerji bir elektromanyetik dalga şeklinde piyasaya | X Z A → Z X A + γ |
radyoaktivite zaman aralığı
parçacıkların çökme an belirli bir atom için ayarlanamaz. Onun için, daha ziyade bir "kaza" yerine bir kalıptır. numunenin aktivitesi olarak tarif edilen yöntem, karakterize enerji izolasyonu.
Numunenin atomlu tam olarak yarı çürüme geçiren sırasında bir zaman olduğu iyi bilinmektedir. Bu zaman aralığı "yarı ömrü" denir. Bu kavramın tanıtılması anlamı nedir?
yarılanma ömrü nedir?
Görünen o ki, dönem, aktif atomu mevcut örnek sonları tam olarak yarısına eşit bir süre için. Ama bu tüm aktif atomlar sırasında iki yarım hayatımızda tamamen parçalanır anlamına mı geliyor? Hiç de değil. numunesinde belirli bir nokta kalan zaman atomların aynı miktarda radyoaktif elementler yarısı sonra çok hatta yarım ve parçalanır. Radyasyon yarılanma ömrü çok daha yüksek uzun süre için devam eder. Bu nedenle, örnek olarak, aktif atomuna radyasyondan bağımsız bir şekilde, saklanır
yarılanma ömrü - yalnızca maddenin özelliklerine bağlıdır bir miktar. değeri çok sayıda bilinen radyoaktif izotoplar için tanımlanmıştır.
Tablo: "Belli izotopların yarılanma ömrü çürüme"
| isim | tayin | çürümenin tipi | yarılanma süresi |
radyum | 88 Ra, 219 | alfa | 0.001 saniye |
magnezyum | 12 Mg 27 | beta | 10 dakika |
radon | 86 Rn 222 | alfa | 3.8 gün |
kobalt | 27 Co 60 | Beta, gama | 5.3 yıl |
radyum | 88 Ra 226 | alfa, gama | 1620 yıl |
Uranus | 92 238 U | alfa, gama | 4.5 milyar yıl |
yarılanma ömrü belirlenmesi deneysel gerçekleştirdi. Laboratuar çalışmalarında aktivitesini ölçmek defalarca gerçekleştirdi. Asgari boyutu (güvenlik araştırmacısı her şeyden) laboratuar numuneleri dolayı deney, farklı aralıklarla gerçekleştirilen birçok kez tekrarlanır. Bu değişim ajanları aktivitenin düzenlilik dayanmaktadır.
yarı ömrünü belirlemek için belirli zaman aralıklarında numunenin ölçülen faaliyettir. Verilen bu yarı ömrünü belirleyen, radyoaktif bozunma yasasından parçalanmış atomu miktarına ilişkin bir parametre.
izotopu Örnek tanımları
t, 1 başlangıç ve bitiş yeterince yakın bir gözlem olmasına - belirli bir zamanda izotop aktif elemanların sayısı N eşittir olsun, zaman aralığı, gözlem süresince t 2'dir. bu n varsayalım -, atomların sayısı, verilen bir zaman aralığı içinde dağıtılarak, n = KN (T2 - T-1).
Bu ifadede, K = 0.693 / t © - katsayıdır, bozunma sabiti olarak adlandırılır. T © - izotopunun yarılanma ömrü.
zaman dilimi birimi için varsayalım. Böylece, K = n / N izotop çekirdekleri, birim zaman başına mevcut parçalara ayrılan kısmını gösterir.
T½ = 0.693 / K.: belirlenebilir bozunma sabitinin değerini ve çürüme yarı ömrünü bilmek
Zaman birimi başına etkin atomu belli bir sayıda ve belli bir oranda keser izler.
radyoaktif bozunma kanunu (spp)
Yarı ömür temeli spp olduğunu. Desen 1903 yılında deneysel sonuçlar temelinde Frederick Soddy ve Ernest Rutherford türetilmiş. Yirminci yüzyılın açısından mükemmellikten uzak olan enstrümanlar ile yapılan çoklu ölçümler, doğru ve geçerli sonuçlara yol açtığını şaşırtıcıdır. O radyoaktivite teorisi temeli haline geldi. Biz radyoaktif bozunma hukuk matematiksel bir girdiyi türetmek.
- etkin süre aktif atomlarının sayısını - N 0 olsun. zaman aralığı geçtikten sonra tN elemanları nondecomposed olacaktır.
-N = N 0/2: - yarı-ömrü eşit bir zamanda tam olarak aktif elemanların yarı kalır.
-N = N 0/4 = K 0/2 2 aktif atomuna: - numunenin bir yarısı bir süre daha sonra, bulunmaktadır.
- Bir başka yarılanma ömrü eşit bir süre sonra, numune yalnızca koruyacaktır: N = N 0/8 = N 0/2 Mart.
- bir zamanda örnekte ana n yarı süreleri aktif parçacıkların 0, -N = N / 2 N kaldığında. Bu ifadede s = t / t ©: yarı-ömrü probun oranı.
- spp görevleri daha uygundur biraz farklı matematiksel ifade: N = N 0, 2 - t / t ©.
desen yarı-ömrü ek olarak, aktif izotop atomları sayısı, belirli bir zamanda nondecomposed, belirlenmesini sağlar. gözlem başında numunenin atomların sayısını bilerek, bir süre sonra, sen ilacın ömrünü belirleyebilir.
sadece belirli parametrelere eğer yardımcı radyoaktif bozunma kanunu formülü yarı ömrünü belirleyin: numunede aktif izotopların sayısını, yeterince bulmak zordur.
yasanın sonuçları
Kütle aktivitesi ve hazırlama atomu kavramını kullanarak kaydı spp formülü olabilir.
Aktivite radyoaktif atom sayısı ile orantılıdır: A = A 0 • 2-t / T Bu formülde, A-0 -, sıfır zamanında örnek etkinlik, A - yarı ömrü - t saniye T sonra etkinlik.
maddenin ağırlığı deseninde kullanılabilir: m = m = 0 • 2-t / T
herhangi bir normal aralıkları için kesinlikle bu hazırlık mevcut radyoaktif atomların aynı oranda kırar.
kanunun uygulanabilirliği sınırları
her bakımdan kanun bir evren süreçleri tanımlayan bir istatistik olduğunu. Bu radyoaktif elementlerin yarılanma ömrü anlaşılmaktadır - istatistik. Atom çekirdeğinde olayların olasılıksal doğası rasgele çekirdek herhangi bir zamanda çökebilir düşündürmektedir. Bir olay imkansız Tahmin, sadece bir seferde itibarını belirleyebilir. Sonuç olarak, yarılanma ömrü mantıklı değil:
- belirli bir atom için;
- Asgari numune kitleler.
atomun süresi
orijinal durumunda atomun varlığı bir saniye sürer ve yılların belki milyonlarca olabilir. hayatın parçacıkların zaman hakkında konuşun da gerekli değildir. atomlu ömrü ortalama değerine eşit olan bir miktarda katılarak, bir radyoaktif izotop atomları, radyoaktif bozunma etkilerinin varlığı bahsedebiliriz. Atom çekirdeğinin yarı ömrü atomunun özelliklerine bağlıdır ve diğer miktarlar bağımlı değildir.
Ortalama ömür bilerek nasıl yarı ömrü bulmak için: Bu sorunu çözmek mümkün mü?
az atomunun ortalama ömrü ve bozunma sabiti yardımı yarı ömür iletişim formül belirlemek.
τ T = 1/2 / ln2 T = 1/2 / 0693 = 1 / λ.
ortalama yaşam süresi, λ - - çürüme sabiti bu kayıtta, τ ise.
yarılanma ömrüne kullanma
Bireysel numunelerin yaşı belirlemek için Başvuru spp geç yirminci yüzyılın araştırmalarda yaygındır. doğruluğu yaşını belirleyen fosil eserler böylece binyıl ömür içgörü sağlayabilir olduğu artar.
Radyokarbon bütün organizmalarda bulunan karbon-14 aktivitesi (radyokarbonun) değişikliği göre fosil, organik madde. Bu metabolizma sırasında bir canlı vücut içine düşer ve belirli bir konsantrasyonda ihtiva edilmektedir. çevre ile metabolizma ölümünden sonra durur. radyoaktif karbon konsantrasyonu, doğal bozunma, aktivite orantılı olarak düşer nedeniyle düşer.
Böyle değerler, yarılanma ömrü ile, radyoaktif bozunma yasasının formülü organizmanın yaşamının fesih zamanını belirlemek için yardımcı olur.
Radyoaktif dönüşümlerin Zinciri
Radyoaktivite çalışmaları laboratuvar koşullarında gerçekleştirilmiştir. Radyoaktif elementlerin için şaşırtıcı yeteneği yirminci yüzyılın fizikçiler başında bir sürpriz olarak gelemeyen saatler, günler hatta yıllar boyunca aktif kalır. Çalışmalar, örneğin, beklenmedik bir sonuç ardından toryum,: Etkinlik kapalı bir ampul içinde anlamlıdır. Bunun ufak nefes anda düştü. Sonuç basit: radon (gaz) salınması eşlik toryum dönüştürülmesi. radyoaktivite tüm bileşenleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri tamamen farklı bir maddeye dönüştürülen, ve burada. Bu madde, sırayla, aynı zamanda istikrarsız. Şimdi benzer dönüşümlerin üç satır bilinmektedir.
Bu dönüşümlerin Bilgi atomik ve nükleer araştırmalar ya felaketler sürecinde kirlenmiş erişimsızlık alanlarının zamanını belirlemede son derece önemlidir. plütonyum yarı ömrü - izotopları bağlı olarak - 80 Ma 86 s (Pu 238) aralığındadır (Pu 244). her izotop konsantrasyonu dekontaminasyon alanının dönemi hakkında bir fikir verir.
en pahalı bir metal
Modern zamanlarda altın, gümüş ve platin çok daha pahalı bir metal olduğu bilinmektedir. Bunlar plütonyum dahildir. İlginç bir şekilde, plütonyum evriminde oluşturulan doğada bulunmaz. Çoğu elemanları laboratuvar ortamında elde edilen değerlerdir. plütonyum-239 nükleer reaktörlerde işletilmesi bugünlerde son derece popüler hale yapmasına olanak. izotop miktarı reaktörlerinde kullanım için yeterli elde pratikte çok değerli kılar.
(- 56 saat yarılanma ömrü) plütonyum 239 uranyum-239 Neptünyumun-239 zincir reaksiyonlarının bir sonucu olarak, in vivo olarak elde edilir. Benzer zincir nükleer reaktörlerde plütonyum birikir olanak tanır. gerekli sayıda oluşum oranı kez doğal milyarlarca aşmaktadır.
Enerji Uygulama
Nükleer güç ve hemen hemen her açılış kendi türlerini öldürmek için kullanılan insanlığın "yabancılığı" eksiklikleri hakkında çok söz ediliyor. nükleer zincir reaksiyonu katılmak yapabiliyor plütonyum-239'un, açılışı huzurlu enerji kaynağı olarak kullanmak için izin verilir. Uranyum-235 dünyada bulunan plütonyum bir analog den seçin derece nadir olduğu uranyum cevherinden plütonyum elde etmek çok daha zordur.
Dünya'nın Yaşı
radyoaktif elementlerin izotop Radyoizotop analizi belirli numune ömrü daha doğru bir fikir verir.
"Uranyum of - toryum" dönüşüm zincirini kullanarak yer kabuğunda bulunan, mümkün gezegenimizin yaşını belirlemek için yapar. kabuk boyunca ortalama Bu unsurların oranı, bu yöntem temelinde yatar. son verilere göre, Dünya'nın yaşı 4,6 milyar yaşındadır.
Similar articles
Trending Now