Puoliintumisaika radioaktiivisten alkuaineiden - mikä se on ja miten se määritellään ?Formula puoliintumisaika

historian tutkimuksen radioaktiivisuuden alkoi 1. maaliskuuta 1896, kun kuuluisa ranskalainen tiedemies Henri Becquerel vahingossa löysi outo säteilyä uraanin suoloja.Kävi ilmi, että valokuvaus levy, sijoitetaan laatikko näytteen varjostivat.Tämä toi maan, jolla on korkea läpitunkeva voima säteilyn, jolla oli uraanin.Tämä ominaisuus löytyy hyvin raskain elementtejä, täyttämällä jaksollisen.Hän sai nimen "radioaktiivisuus".

esitellä ominaisuudet radioaktiivisuuden

Tämä prosessi - spontaani muutos isotoopin eri isotooppi elementin samanaikainen luovutus alkeishiukkasten (elektronit, ytimet heliumin atomien).Muuntaminen atomien ilmestyi spontaani, ei vaadi ulkoista energiaa imeytymistä.Tärkeimmät määrä kuvaavat prosessia energian vapautuminen aikana radioaktiivisen hajoamisen kutsutaan toimintaa.

aktiivisuuden radioaktiivisen näytteen on todennäköisyys lukumäärän hajoaa näytteen aikayksikköä kohti.SI (International System) yksikkö sen kutsutaan becquerel (Bq).Aktiivisuus 1 Bq hyväksyi tällaisen näytteen, jossa keskimääräinen hajoaminen tapahtuu yhden sekunnin.

= Xn-, jossa λ- hajoamisvakio, N - määrä aktiivisia atomien näytteessä.

On α, β, γ-rappeutuminen.Vastaavat yhtälöitä kutsutaan offset sääntöjä:

aikaväli radioaktiivisuuden

romahtaminen hiukkasia ei voi asettaa tätä erityistä atomi.Hänelle se on pikemminkin "onnettomuus" kuin kuvio.Vapauttaa energiaa joka luonnehtii prosessi, määritellään näytteen aktiivisuus.

huomannut, että se muuttuu ajan myötä.Vaikka jotkut elementit osoittavat yllättävän pysyvyyden säteilyn, on aineita, joiden aktiivisuus on alennettu useita kertoja suhteellisen lyhyessä ajassa.Hämmästyttävän erilaisia!Onko mahdollista löytää malli näissä prosesseissa?

todettu, että on aika, jonka tasan puolet atomien näytteen käynnissä rappeutuminen.Tämä aikaväli on nimeltään "puoliintumisaika".Mikä on tarkoitettu käyttöönoton tämän käsitteen?

Mikä on puoliintumisaika?

Näyttää siltä, ​​että aika sama kuin kauden, tarkalleen puolet aktiivista atomien näyte rikkoutuu.Mutta tarkoittaako tämä, että kahtena puoliintumisaika kaikkien aktiivisten atomien täysin hajota?Ei lainkaan.Tietyn pisteen jälkeen näytteessä on puolet radioaktiivisten alkuaineiden saman verran aikaa jäljellä atomien hajoaa jopa puoli, ja niin edelleen.Säteily jatkuu pitkään, huomattavasti suurempi kuin puoliintumisaika.Niin aktiivinen atomit otokseen, riippumatta säteilyn

puoliintumisaika - arvo, joka riippuu vain aineen ominaisuuksista.Arvo määritellään monia tunnettuja radioaktiivisia isotooppeja.

Taulukko: "puoliintumisaika hajoamisen tiettyjen isotooppien»

määrittäminen puoliintumisaikaKokeellinen.Vuonna laboratoriotutkimuksilla, joissa mitataan toiminta tapahtuu toistuvasti.Koska laboratorionäytteeksi vähimmäiskoko (turvallisuus tutkija ennen kaikkea), koe suoritetaan eri aikavälein, toistetaan useita kertoja.Se perustuu muutoskaava toiminta aineita.

Sen määrittämiseksi puoliintumisaika mitataan näytteen aktiivisuus tiettyinä aikavälein.Koska parametri liittyvät määrään hajonneen atomien käyttäen laki radioaktiivisen hajoamisen puoliintumisaika määritetään.

esimerkiksi määrittämiseksi isotoopin

Olkoon määrä aktiivisia elementtejä tutkitaan isotooppi tietyllä hetkellä on yhtä suuri kuin N, aikaväli, jonka aikana seurataan T2 t1, jossa alussa ja lopussa havainnon ovat melko lähellä.Oletetaan, että n - atomien lukumäärä hajosi tietyllä aikavälillä, silloin n = KN (T2 t1).

Tämä ilmaus K = 0693 / puoliintumisaika - verrannollisuuskerroin kutsutaan hajoamisvakio.Puoliintumisaika - puoliintumisaika isotoopin.

Otamme aikaväli yksikkö.Näin ollen K = n / N tarkoittaa, osa isotoopin ytimien esillä olevan hajoavan aikayksikköä kohti.

Tietäen arvo hajoamisvakio, voimme määrittää puoliintumisaika ja rappeutuminen: puoliintumisaika = 0693 / K.

Tämä merkitsee, että aikayksikköä kohti tauot eivät ole tietty määrä aktiivista atomia, ja määritettiin niiden osuus.

laki radioaktiivisen hajoamisen (SPP)

puoliintumisaika on perusta spp.Kuvio peräisin Frederick Soddy ja Ernest Rutherford pohjalta tulosten kokeellisten tutkimusten vuonna 1903.Yllättäen useita mittauksia tehty välineitä, jotka ovat kaukana täydellisestä kannalta vuosisadan alkupuolen, johti tarkkoja ja luotettavia tuloksia.Se tuli perusta teorian radioaktiivisuuden.Me johtaa matemaattinen lain radioaktiivisen hajoamisen.

- Let N0 - määrä aktiivisia atomien tiettynä aikana.Sen jälkeen, kun aikaväli t on nondecomposed N alkiota.

- Mennessä sama puoliintumisaika edelleen tasan puolet aktiivisten elementtien: N = N0 / 2.

- Kun toinen ajan puoliintumisaika näytteessä ovat: N = N0 / N0 = 4/22 aktiivinen atomia.

- ajan kulumisen yhtä suuri toiseen puoliintumisaika, tallentaa vain näyte: N = N0 / 8 = N0 / 23.

- Mennessä kun puoliintumisaika pidetään n aikoja, pysyy näytteessä N = N0 / 2n aktiivisia hiukkasia.Tässä ilmaisu, n = t / puoliintumisaika: suhde aikaa opiskella puoliintumisaika.

- spp on hieman erilainen matemaattisia lausekkeita, helpompaa ongelmien ratkaisemiseen: N = N02-t / puoliintumisaika.

säännöllisyyttä määrittää puoliintumisajan lisäksi atomien lukumäärä aktiivinen isotooppi nondecomposed kulloinkin.Tietäen atomien lukumäärä näytteen lähtötilanteessa, jonkin ajan kuluttua se on mahdollista määrittää eliniän lääkkeen.

määrittää puoliintumisaika radioaktiivisen hajoamisen oikeuden kaava auttaa vain, jos tietyt parametrit: määrä aktiivisia isotooppien näytteessä, se on melko vaikea oppia.

seuraus lain

Tallenna kaava spp mahdollista, käyttämällä käsitettä toiminnan ja massa atomien lääkkeen.

aktiivisuus on verrannollinen radioaktiivisten atomien: = A0 • 2-t / TTässä kaavassa A0 - aktiivisuus näytteen alkuajankohdasta, - toimintaa sen jälkeen T sekuntia, T - puoliintumisaika.

massa ainetta voidaan käyttää malleja: m = m0 • 2-t / T

jonakin yhdenvertaisen väliajoin taukoja täysin samassa suhteessa radioaktiivisten atomien käytettävissä Valmisteen.

rajat sovellettavuus lain

laki kaikilta osin on tilastollinen, jossa määritellään prosesseja mikrokosmos.On selvää, että puoliintumisaika radioaktiivisten alkuaineiden - tilastollinen arvo.Todennäköisyyspohjainen luonne tapahtumista atomiytimen viittaa siihen, että mielivaltainen ydin voi hajota milloin tahansa.Ennustaa tapahtuma on mahdotonta, voimme vain sen uskottavuus kerrallaan.Sen seurauksena, puoliintumisaika ei ole järkevää:

• yhden atomin;
• näytteen vähimmäispaino.

Lifetime atomi

olemassaolo atomin alkuperäisessä kunnossa voi kestää toista, ja ehkä miljoonia vuosia.Puhumme elinikä tietyn hiukkasen ei myöskään ole tarpeen.Anna summa, joka vastaa keskimääräinen käyttöikä atomien, voit puhua olemassaolosta atomien radioaktiivista isotooppia vaikutuksia radioaktiivisen hajoamisen.Puoliintumisaika atomin ytimessä riippuu luonteesta atomin ja ei riipu muiden muuttujien mukaan.

mahdollista ratkaista ongelma: kuinka löytää puoliintumisaika, tietäen keskimääräinen käyttöikä?

määrittää puoliintumisaika kaava liittyvät keskimääräinen käyttöikä atomin ja hajoamisvakio apua, ei vähemmän.

τ = T1 / 2 / ln2 = T1 / 2 / 0,693 = 1 / λ.

Tämä merkintä τ - keskimääräinen elinikä, λ - hajoamisvakio.

käyttäminen puoliintumisaika

spp Hakemus määrittämiseksi iän yksittäisten näytteiden on levinnyt tutkimuksissa myöhään vuosisadan.Tarkkuus määritetään iän fossiileja esineitä on lisääntynyt niin paljon, että voi antaa käsityksen elämän ajan vuosituhannella eKr.

Radiohiili analyysi fossiilinäytteet perustuu muutokseen aktiivisuuden hiili-14 (radiohiili) esiintyy kaikissa organismien.Hän joutuu elävä organismi prosessissa aineenvaihduntaa ja löytyy sen tietyn pitoisuuden.Kuoleman jälkeen aineenvaihduntaa ympäristön kanssa päättyy.Pitoisuus radioaktiivisen hiili erääntyy luonnollinen rappeutuminen, aktiivisuus vähenee samassa suhteessa.

Tällaisen arvoja, puoliintumisaika, kaava lain radioaktiivisen hajoamisen auttaa määrittämään aikaan päättymisestä elämän organismin.

Ketjut radioaktiivisen muutos

radioaktiivisuus tutkimukset tehtiin laboratoriossa.Hämmästyttävä kyky radioaktiivisten alkuaineiden pysyvät aktiivisina tunteja, päiviä tai jopa vuosia voinut tulla yllätyksenä fyysikot vuosisadan alkupuolen.Tutkimukset, esimerkiksi toriumia mukana odottamaton tulos: suljetussa pullossa hänen toimintansa oli merkittävä.Pienimmästäkin tuulahdus se putosi.Johtopäätös oli yksinkertainen: muuntaminen toriumin mukana vapauttamisesta radon (kaasu).Kaikki osatekijöitä radioaktiivisuuden muuttua täysin eri asia ja erilaisia ​​fyysisiä ja kemiallisia ominaisuuksia.Tämä yhdiste puolestaan ​​on myös epävakaa.Nyt tiedetään, kolme riviä vastaavia muutoksia.

tietämys näistä muunnokset ovat erittäin tärkeitä tekijöitä, kun hankala saastuttamien alueiden prosessissa atomi- ja ydinfysiikan tutkimusta, tai katastrofeja.Puoliintumisaika plutoniumia - riippuen sen isotoopit - alueella 86 (238 Pu) 80 miljoonaan vuoteen (244 Pu).Pitoisuus Kunkin isotooppia antaa viitteitä kauden puhdistus alueella.

kallein metalli

tunnettua, että nykyään on olemassa paljon kalliimpaa metallia kuin kulta, hopea ja platina.Näitä ovat plutoniumia.Mielenkiintoista on, että luonto luotu kehitystä plutoniumia ei löytynyt.Useimmat elementtejä, laboratoriossa.Toiminta plutonium-239 ydinreaktoreissa avulla hän on tullut erittäin suosittuja näinä päivinä.Saadaan riittävä käytettäväksi useita reaktoreita isotoopin tekee käytännössä korvaamaton.

plutonium-239 on saatu in vivo seurauksena ketjureaktion uraani-239, neptuniumin-239 (puoliintumisaika - 56 tuntia).Samanlainen ketju voit kerätä plutoniumin ydinreaktoreissa.Esiintymistiheys, kun vaadittu määrä ylittää luonnollisen miljardeja kertoja.

soveltaminen Energia

voi puhua paljon puutteita ydinvoiman ja "vierauden" ihmiskunnan, joka käyttää lähes kaikki aukko tuhoaminen omaa laatuaan.Löytö plutonium-239, joka kykenee osallistumaan ydinvoiman ketjureaktion, saa käyttää lähteenä rauhallinen energia.Uraani-235 on analoginen plutoniumia löytyi maapallolla erittäin harvinainen, valitse se uraanimalmista on paljon vaikeampaa kuin saada plutoniumia.

Ikä Maan

radioisotooppiin analyysi isotooppien radioaktiivisten alkuaineiden antaa tarkemman kuvan elämän ajan näytteen.

käyttö ketju muunnokset "uraani - torium", joka sisältyy maankuoren, mahdollistaa iän määrittämiseksi planeettamme.Prosenttiosuus näistä elementtien keskimääräinen koko kuori taustalla tätä menetelmää.Uusimpien tietojen, maapallon iästä on 4,6 miljardia vuotta vanha.