ajalugu uuringu radioaktiivsuse algas 1. märtsil 1896, mil kuulsa prantsuse teadlane Henri Becquerel kogemata avastas kummalise kiirguse uraani soolad.Selgus, et fotoplaat, pannakse kasti proovi varjutasid.See tõi riiki, millel on suur läbida võimu kiirgust, mis oli uraan.See majutusasutus on leitud väga raskema elemente, täites perioodilise tabeli.Ta sai nime "radioaktiivsus".
tutvustada omadused radioaktiivsuse
See protsess - iseeneslikku muundumist isotoobi erinevas isotoop elemendi üheaegse vabastamise elementaarosakeste (elektronid, tuumad heeliumi aatomid).Muundumine aatomist ilmus spontaanne, mis ei nõua välist energiat imendumist.Peamine kogus protsessi iseloomustav energia eraldumine radioaktiivse lagunemise nimetatakse tegevust.
tegevust radioaktiivse proovi on tõenäosus arvu laguneb proovi ajaühikus.SI (Rahvusvaheline System) üksus oma nimega bekrell (Bq).Tegevus 1 Bq vastu näidist, kus keskmine lagunemine toimub ühe sekundi.
A = ln, kus λ- lagunema konstant, N - aktiivsete aatomite proovi.
on α, β, γ-lagunemine.Vastav võrrandeid nimetatakse kompenseerida reeglid:
| nimi | Mis juhtub | reaktsiooni võrrand |
| α lagunemine | ümberkujundamise aatomituuma Xtuuma Y eemaldatava aatomi tuumas heelium | Zah → Z-2YA-4 + 2He4 |
| β - lagunemine | ümberkujundamise aatomituuma X kernel Y eemaldatava elektroni | Zah → Z + + 1YA -1eA |
| γ - lagunemine | ei kaasnenud muutusi tuuma, vabanev energia kujul elektromagnetilise laine | Zha ZXA → + γ |
aegintervall radioaktiivsuse
kokkuvarisemist osakesed ei saa määrata selle konkreetse aatomi.Tema jaoks on see pigem "õnnetus" kui muster.Pressiteade energia, mis iseloomustab protsessi, defineeriti kui proovi.
märganud, et see muutub aja jooksul.Kuigi mõned elemendid näitavad üllatavalt kraadi püsivuse kiirgust on aineid, mille aktiivsus on vähenenud mitu korda suhteliselt lühikese aja jooksul.Hämmastav erinevaid!Kas on võimalik leida struktuuris nendes protsessides?
kindlaks, et on aeg, mille jooksul täpselt pooled aatomite isendi toimumas lagunemine.See ajavahemik on "poolestusaeg".Mis tähendus on kasutusele selle mõiste?
Mis on poolestusaeg?
Tundub, et aeg on võrdne ajavahemik, täpselt pooled kõik aktiivsed aatomid proov puruneb.Aga kas see tähendab, et kahel pool elu kõik aktiivsed aatomid täiesti laguneda?Üldse mitte.Pärast teatud punkti proovis on poole radioaktiivseid elemente sama ajaga jäänud aatomid laguneb isegi poole, ja nii edasi.See kiirgus püsib kaua, märgatavalt suurem poolväärtusaeg.Nii aktiivset aatomite säilitatakse proovi, sõltumata kiirguse
poolestusaeg - väärtus, mis sõltub ainult aine omaduste kohta.Määratletud väärtus paljudele tuntud radioaktiivseid isotoope.
Tabel: "poolestusaeg lagunemise teatud isotoopide»
| nimi | nimetus | Vaata lagunemine | poolestusaeg |
| Radium |
88Ra219 | alfa | 0,001 sekundit |
| Magneesium | 12Mg27 | beta | 10 minuti |
| Radoon | 86Rn222 |
alfa | 3,8 päeva |
| Cobalt | 27Co60 | beeta, gamma | 5,3 aastat |
| Radium | 88Ra226 | alfa, gamma | 1620 aastat |
| Uraan | 92U238 | alfa, gamma | 4,5 Ga |
määramine poolväärtusaegEksperimentaalse.Laboratoorsete uuringute mõõtes tegevus toimub korduvalt.Kuna laboratoorsed proovid alammõõdu (turvalisuse teadlane ennekõike), eksperimendi viiakse läbi erinevatel aegadel, korratakse mitu korda.See põhineb mustri muutumise aktiivsust aineid.
Et määrata poolestusaeg on mõõdetud aktiivsus proovi kindlate ajavahemike tagant.Arvestades, et parameeter seotud kogus lagunenud aatomid, kasutades õiguse radioaktiivse lagunemise poolestusaeg on määratud.
näiteks määramise isotoobi
Olgu hulk aktiivseid elemente uuritava isotoobi ajahetkel on võrdne N, ajavahemik, mille jooksul jälgitakse T2- t1, kus alguses ja lõpus tähelepanek on üsna lähedal.Oletame, et n - aatomite arvu lagunes mingi kindla ajavahemiku jooksul, siis n = KN (T2- t1).
See väljend K = 0693 / T½ - koefitsient proportsionaalsuse nimetatakse lagunemise konstant.T½ - poolväärtusaeg isotoobi.
Võtame aja järel seade.Seega K = n / N tähistab osa isotoobi tuumade lagunev ajaühikus.
Teades väärtus lagunemise konstant, saame määrata poolestusaeg ja lagunemine: T½ = 0693 / K.
See tähendab, et ajaühikus pause ei ole teatud aktiivsete aatomite ja määrata oma osa.
seadus radioaktiivse lagunemise (spp)
poolestusaeg on aluseks spp.Muster saadud Frederick Soddy ja Ernest Rutherford põhjal tulemusi katseuuringutega 1903.Üllataval kombel on mitu tehtud mõõtmiste vahendid, mis on kaugel täiuslikkusest poolest kahekümnenda sajandi alguses, viisid täpne ja usaldusväärseid tulemusi.See sai aluseks teooria radioaktiivsust.Me tuletada matemaatilist seaduse radioaktiivse lagunemise.
- Let N0 - aktiivsete aatomite ajahetkel.Pärast ajavahemik t on nondecomposed N elemente.
- Selleks ajaks võrdne poolväärtusaeg jääb täpselt pooled aktiivseid elemente: N = N0 / 2.
- Pärast teise perioodi poolestusaeg proovis on: N = N0 / N0 = 4/22 aktiivsed aatomid.
- aja möödudes võrdne teise poolestusaeg, salvestada ainult proovi: N = N0 / 8 = N0 / 23.
- Selleks ajaks, kui poolestusaeg toimub n perioodidel, jääb proovi N = N0 / 2n aktiivsed osakesed.Selles ekspressiooni, n = t / T½: suhe aega uurida poolväärtusaega.
- spp on veidi teistsugune matemaatilisi avaldisi, mugavam probleemide lahendamisel: N = N02-t / T½.
korrektsust määrata poolestusaeg lisaks aatomite arv isotoobid nondecomposed ajahetkel.Teades aatomite arv proovi alguses, mõne aja pärast on võimalik määrata eluiga ravimi.
kindlaks poolväärtusaeg radioaktiivse lagunemise seaduse valem aitab ainult siis, kui teatud parameetreid: aktiivsete isotoopide proovi, see on üsna raske õppida.
tagajärg seadus
Record valem spp võimalik, kasutades mõistet aktiivsus ja mass aatomite ravimi.
aktiivsus on võrdeline mitmeid radioaktiivsed aatomid: A = A0 • 2-t / T.Selles valemis A0 - tegevus proovi esialgse aja, A - tegevus pärast t sekundit, T - poolestusaeg.
mass aine saab kasutada mustrid: m = m0 • 2-t / T
ühelgi võrdse ajavahemiku järel puruneb täiesti sama osa radioaktiivsete aatomite saadaval selle valmistamist.
piirid õiguse kohaldamist
õiguse igas mõttes on statistiline, määratledes protsesside mikrokosmost.On arusaadav, et selle poolestusaeg radioaktiivsete elementide - statistiline väärtus.Tõenäosuslik iseloom sündmusi aatomituumade viitab sellele, et suvaline kernel võib kukkuda igal hetkel.Ennusta sündmus on võimatu, saame vaid kindlaks oma usaldusväärsust korraga.Selle tulemusena on poolväärtusaeg ei ole mõtet:
- ühe aatomi;
- proovi minimaalne kaal.
Lifetime aatomi
olemasolu aatomi selle Algne seisukorras võib kesta teine, ja võib-olla miljoneid aastaid.Rääkides elu antud osakeste ei ole ka vaja.Sisestage summa, mis võrdub keskmise eluea aatomid, saab rääkida aatomite olemasolu radioaktiivse isotoobi mõju radioaktiivse lagunemise.Poolväärtusaeg on aatomi tuumas sõltub milline on aatomi ja ei sõltu teiste muutujatega.
on võimalik lahendada probleemi: kuidas leida poolestusaeg, teades, keskmine eluiga?
kindlaks poolestusaeg valem seotud keskmine eluiga aatomi ja sumbumiskonstant abi, mitte vähem.
τ = T1 / 2 / ln2 = T1 / 2 / 0,693 = 1 / λ.
See sisestus τ - keskmine eluiga, λ - sumbumiskonstant.
Kasutades poolestusaeg
spp taotlemine vanuse määramise üksikud proovid on levinud uuringud Kahekümnenda sajandi lõpus.Täpsus vanuse määramise kivistised esemeid kasvanud nii palju, et ei saa anda aimu elu jooksul aastatuhandel eKr.
Radiosüsiniku analüüs fossiilsete isendite muutuse põhjal aktiivsuse süsinik-14 (radiosüsiniku) olemas kõik organismid.Ta satub elusorganismi protsessi ainevahetust ja leida see teatud kontsentratsioonist.Pärast surma ainevahetuse keskkonnaga lõpetatakse.Kontsentratsioon radioaktiivse süsiniku langeb seoses loomulikku lagunemist, aktiivsus väheneb proportsionaalselt.
Sellise väärtuste poolestusaeg, valem õiguse radioaktiivse lagunemise aitab kindlaks ajaks lõpetamise organismi elu.
Ketid radioaktiivsete ümberkujundamise
radioaktiivsuse uuringud viidi läbi laboris.Hämmastav võime radioaktiivsete elementide jääda aktiivseks tundi, päeva või isegi aastaid ei tulnud üllatusena, et füüsikud on kahekümnenda sajandi alguses.Uuringud, näiteks thorium kaasas ootamatu tulemus: suletavas anumas tema aktiivsust oli märkimisväärne.Kell vähimatki lehk see langes.Järeldus oli lihtne: muundamise tooriumi kaasas vabastamist radoon (gaasi).Kõik elemendid protsessi radioaktiivsuse muutuda täiesti erinevat asja ja erinevad füüsikalised ja keemilised omadused.See ühend, mis omakorda on ka ebastabiilne.Nüüd on teada kolmes reas sarnaseid transformatsioone.
Teadmised neid muutusi on väga oluline kindlaks ajaks ligipääsmatus saastunud piirkondade protsessi aatomi ja tuumauuringute või õnnetusi.Poolväärtusaeg plutooniumi - sõltuvalt selle isotoobid - vahemikus 86 (238 Pu) 80 miljonit aastat (244 Pu).Kontsentratsioon iga isotoobi näitab perioodi saastatusest puhastamise alal.
kõige kallim metall
teada, et tänapäeval on palju kallim metallist kui kuld, hõbe ja plaatina.Nendeks plutooniumi.Huvitav, looduse loodud areng plutooniumi ei leitud.Enamik kogutud elementidega laboris.Operation plutoonium-239 tuumareaktorit on võimaldanud tal saada väga populaarne nendel päevadel.Saamine piisavalt kasutamiseks reaktorite arv isotoobi muudab praktiliselt hindamatu.
plutoonium-239 on saadud in vivo tõttu ahelreaktsiooni uraan-239, neptuunium-239 (poolestusaeg - 56 tundi).Samasugune ahel võimaldab teil koguneda plutooniumi tuumareaktorites.Määr esinemise nõutav arv ületab loodusliku miljardeid kordi.
taotlemine Energia
võib räägime palju puudusi tuumaenergia ja "veidrus" inimlikkus, mis kasutab peaaegu iga avamise hävitama omasuguseid.Avastus plutoonium-239, mis on võimeline osalema tuuma ahelreaktsiooni, lubatud kasutada allikana rahulikku energiat.Uraan-235 on analoog plutooniumi leitud Maal väga haruldane, valige see uraanimaagi on palju raskem kui saada plutooniumi.
Vanus Maa
radioaktiivsete isotoopide analüüs isotoopide radioaktiivsete elementide annab täpsema ülevaate elu aeg proovis.
kasutamiseks kett muundumised "uraani - toorium" sisalduvaid maakoores, võimaldab vanuse kindlaks meie planeedi.Osakaal nende elementide keskmine kogu kooriku aluseks seda meetodit.Vastavalt viimastele andmetele, vanus Maal on 4,6 miljardit aastat vana.
