историята на изследването на радиоактивността започна на 1 март 1896 г., когато известният френски учен Анри Бекерел случайно открили странна радиация в урановите соли.Оказа се, че една фотографска плака, поставена в кутия с проба помрачено.Това донесе на страната с висока проникваща способност на радиация, която трябваше уран.Този имот се намира в много тежките елементи, завършване на периодичната таблица.Той е дадено името "радиоактивност".
въведе характеристиките на радиоактивност
Този процес - спонтанна трансформация на изотопа в различен изотоп на елемента с едновременното освобождаване на елементарните частици (електрони, ядра на хелиеви атоми).Превръщането на атома се появи спонтанно, без да е необходимо външно поглъщане на енергия.Основното количество характеризиране на процеса на освобождаване на енергия по време на радиоактивен разпад се нарича активност.
Дейността на радиоактивна проба е вероятността за броя на разпада на пробата за единица време.В SI (Международна система) единица на своя нарича Бекерел (Bq).Активността на 1 Bq приемат такава проба, където средната разпадане настъпва в една секунда.
A = λN, където λ- гниене постоянно, N - броят на активните атоми, включени в извадката.
Има α, β, γ-разпад.Съответните уравнения се наричат компенсират правила:
| име | Какво се случва | реакция уравнение |
| α разпад | трансформация на атомното ядро Xна Y ядрото с освобождаване на атомното ядро на хелий | ЗАХ → Z-2YA-4 + 2He4 |
| β - разпад | трансформация на атомното ядро X ядрото Y с освобождаване на електрон | ЗАХ → Z + + 1YA -1eA |
| γ - разпад | не се придружава от промени в ядрото, освободената енергия под формата на електромагнитна вълна | Zha ZXA → + γ |
Timeинтервал на радиоактивност
разпадането на частиците не могат да бъдат определени за този конкретен атом.За него тя е по-скоро "инцидент" от шаблона.Освобождаването на енергия, която характеризира процеса, определена като активността на пробата.
забелязал, че той се променя с течение на времето.Въпреки че някои елементи показват изненадващо степен на постоянството на радиацията, има вещества, чиято активност е намалена няколко пъти в относително кратък период от време.В невероятно разнообразие!Възможно ли е да се намери модел, в тези процеси?
установи, че не е време, в което точно половината от атомите на образеца в процес на гниене.Този интервал от време се нарича "период на полуразпад".Какво е значението на въвеждането на това понятие?
Какво е времето на полуразпад?
Изглежда, че за времето, равен на периода, точно половината от всички активни атоми на почивките за проби.Но означава ли това, че по време на двете полуживот на всички активни атоми напълно се разпадне?Ни най-малко.След определен момент в пробата е половината от радиоактивни елементи от един и същ период от време, останалите атоми разлага дори половината, и така нататък.Радиацията продължава за дълъг период от време, значително по-голяма от полуживот.Така активните атоми се задържат в извадката, независимо от радиацията
полуживот - стойност, която зависи само от свойствата на веществото.Стойността дефинирани за много известни радиоактивни изотопи.
таблица: "разпад на полуживот на някои изотопи» име
| наименование | View разпад | полуживот | |
| Radium |
88Ra219 | алфа | 0,001 секунди |
| Магнезиев | 12Mg27 | бета | 10 минути |
| Радон | 86Rn222 |
алфа | 3,8 дни |
| Cobalt | 27Co60 | бета, гама | 5,3 години |
| Radium | 88Ra226 | алфа, гама | 1620 година |
| Уран | 92U238 | алфа, гама | 4,5 Ga |
Определяне на полуживотЕкспериментална.В лабораторни изследвания, измерващи дейността се извършва многократно.От лабораторни проби с минимален размер (специалист по сигурността преди всичко), експериментът се извършват с различни интервали от време, се повтаря много пъти.Тя се основава на модел на промяна на дейността на веществата.
За да се определи времето на полуживот се измерва активността на пробата, в конкретни времеви интервали.Предвид факта, че се определя параметъра, свързани с количеството на раздробени атома, с помощта на закона на радиоактивното разпадане полуживот.
например за определяне на изотопи
Нека броят на активните елементи, които се проучват изотоп в даден момент е равно на N, интервала от време, през който следи T2-t1, където в началото и края на наблюдението са доста близки.Да приемем, че N - брой атоми разпада в определен интервал от време, тогава п = KN (T2-Т1).
Този израз K = 0693 / T½ - коефициентът на пропорционалност се нарича разпад константа.T½ - времето му на полуразпад на изотопа.
Вземаме интервала от време за единицата.Така K = п / N показва малка част от изотопни ядра настоящото разпадащи за единица време.
Знаейки стойността на константата на затихване, можем да определим полуживот и разпад: T½ = 0693 / К.
Това означава, че за единица време почивките не са определено количество активни атоми и определя техния дял.
Право на радиоактивното разпадане (SPP)
Полуживотът е основа SPP.Моделът получен Фредерик Соди и Ърнест Ръдърфорд, въз основа на резултатите от експерименталните изследвания в 1903.Изненадващо, няколко измервания, направени с инструменти, които са далеч от съвършенство по отношение на началото на ХХ век, довели до точен и валидни резултати.То стана основа на теорията на радиоактивност.Ние извлече математическа нотация на закона за радиоактивното разпадане.
- Нека N0 - брой на активните атоми в даден момент.След интервал от време тон ще nondecomposed N елементи.
- По времето, равна на полуживот остава точно половината от активните елементи: N = N0 / 2.
- След още един период на полуживот в извадката са: N = N0 / N0 = 4/22 активни атоми.
- с течение на времето, равно на още половин живот, освен само за пробата: N = N0 / 8 = N0 / 23.
- По времето, когато времето му на полуразпад ще се проведе н периоди, ще остане в извадката N = N0 / 2n активни частици.В този израз, п = т / T½: съотношението на време за изучаване на полуживот.
- СПП има малко по-различни математически изрази, по-удобни при решаване на проблеми: N = N02-т / T½.
редовно, за да се определи времето на полуразпад в допълнение към броя на атомите на активен изотоп nondecomposed в даден момент.Познаването на броя на атомите на пробата в началото, след известно време, че е възможно да се определи времето на живот на лекарството.
определи полуживот на разпадане закон формула радиоактивни помага само ако определени параметри: броят на активните изотопи в извадката, това е доста трудно да се учи.
следствие от закона
Record формула възможно SPP, използвайки концепцията за дейността и масата на атомите на лекарството.
активност е пропорционална на броя на радиоактивни атоми: А = А0 • 2-T / T.В тази формула, A0 - Дейността на пробата в първоначалното време, A - дейност след гр секунди, T - времето му на полуразпад.
маса на дадено вещество може да се използва в модели: m = m0 • 2-т / T
по време на всички равни интервали от време, почивките напълно същото съотношение на радиоактивните атоми на разположение в тази подготовка.
границите на приложимост на закона
закона във всички отношения е статистически, определящ процеси в микрокосмоса.Разбираемо е, че полуживотът на радиоактивни елементи - статистическата стойност.The вероятностен характер на събитията в атомните ядра предполага, че произволното ядрото да се разпадне всеки момент.Познайте случай това е невъзможно, ние можем да определим неговата надеждност само в даден момент.В резултат на полуживот не е логично:
- за един атом;
- проба минимално тегло.
Lifetime атом
съществуването на атома в неговото първоначално състояние може да продължи за втори, а може би и милиони години.Да поговорим за живота на даден частиците също не е необходимо.Въведете сумата, равна на средния живот на атомите, можете да се говори за съществуването на атоми на радиоактивен изотоп ефекти на радиоактивния разпад.Полуживотът на ядрото на атом зависи от естеството на атома и не зависи от други променливи.
възможност за решаване на проблема: как да се намери на полуразпад, знаейки, средният живот?
определя формулата полуживот, свързана средния експлоатационен живот на атома и разпад постоянна помощ, не по-малко.
τ = T1 / 2 / ln2 = T1 / 2 / 0,693 = 1 / λ.
Този пост τ - средния експлоатационен живот, λ - константата на затихване.
Използването полуживот
SPP Заявление за определяне на възрастта на индивидуалните проби е широко разпространена в проучвания от края на ХХ век.Точността на определяне на възрастта на фосили артефакти се е увеличил толкова много, че може да даде представа за времето, живота на хилядолетие преди Христа.
Радиовъглеродното анализ на изкопаеми проби на базата на промяната в активността на въглерод-14 (радиовъглеродно) присъстват във всички организми.Той попада в един жив организъм в процеса на обмяната на веществата и е установено в нея определена концентрация.След смъртта на обмяната на веществата с околната среда, се прекратява.Концентрацията на радиоактивен въглерод пада поради естествения разпад, активността се намалява пропорционално.
С такива ценности, на полуживот, формулата на закона за радиоактивното разпадане помага да се определи момента на прекратяването на живота на организма.
Вериги радиоактивни трансформация
радиоактивност проучвания са проведени в лабораторията.Невероятната способността на радиоактивни елементи остане активен в продължение на часове, дни или дори години, не може да дойде като изненада за физиците от началото на ХХ век.Проучванията, например, торий придружава от неочакван резултат: в запечатан флакон му дейност е значителна.При най-малкото полъх от него падна.Изводът е прост: превръщането на торий придружен от освобождаването на радон (газ).Всички елементи в процеса на радиоактивност се превръщат в съвсем различна материя и различни физични и химични свойства.Това съединение, от своя страна, също е нестабилна.Сега е известно, три реда подобни трансформации.
Познаването на тези трансформации са изключително важни при определяне на времето на недостъпност площи, замърсени в процеса на атомно и ядрените изследвания, или бедствия.Полуживот на плутоний - в зависимост от неговите изотопи - в диапазона от 86 (238 PU) до 80 милиона години (244 PU).Концентрацията на всеки изотоп дава индикация за обеззаразяване зона период.
най-скъпия метал
известно е, че в днешно време има много по-скъпо, отколкото метал злато, сребро и платина.Те включват плутония.Интересното е, че в природата създаден в развитието на плутония не е намерен.Повечето от елементи, получени в лабораторията.Операция на плутоний-239 в ядрените реактори му е позволило да стане изключително популярни в наши дни.Получаване достатъчно за използване в брой реактори на изотопа го прави практически безценен.
плутоний-239 е получен ин виво, в резултат на верижна реакция на уран-239, нептуний-239 (период на полуразпад - 56 часа).Подобна верига позволява да се натрупват плутоний в ядрените реактори.Скоростта на възникване на необходимия брой надхвърля естествените милиарди пъти.
Application в енергетиката
може да се говори много за недостатъците на ядрената енергия и на "странност" на човечеството, която използва почти всеки отвор за унищожаването на собствения си вид.Откриването на плутоний-239, който е в състояние да участва в ядрена верижна реакция, позволено да я използвате като източник на енергия, спокойно.Уран-235 е аналог на плутония намерени на Земята изключително рядко, изберете го от урановата руда е много по-трудно, отколкото получаването на плутоний.
Години Earth
радиоизотоп анализ на изотопи на радиоактивни елементи дава по-точна картина на времето живота на извадка.
употреба верижни трансформации "уран - торий", съдържаща се в земната кора, дава възможност да се определи възрастта на нашата планета.Процентът на тези елементи в целия среден кората основата на този метод.Според най-новите данни, възрастта на Земята е 4,6 милиарда години.
