La demi-vie d'éléments radioactifs - ce qui est et comment il est déterminé ?La demi-vie de formule

de l'étude de la radioactivité a commencé le 1er Mars 1896, lorsque le célèbre scientifique français Henri Becquerel a découvert par hasard un rayonnement étrange sels d'uranium.Il est avéré que la plaque photographique, placé dans une boîte avec un échantillon gâché.Cela a porté le pays ayant un pouvoir de pénétration élevé de rayonnement, qui avait l'uranium.Cette propriété se trouve au niveau des éléments très lourds, complétant le tableau périodique.Il a été donné le nom de "radioactivité".

présenter les caractéristiques de la radioactivité

Ce processus - transformation spontanée de l'isotope dans une autre isotope de l'élément avec la sortie simultanée de particules élémentaires (électrons, noyaux d'atomes d'hélium).La conversion des atomes apparu spontanée, ne nécessitant pas d'absorption d'énergie externe.La quantité principale caractérisant le processus de libération d'énergie lors de la désintégration radioactive est appelé activité.Activité

d'un échantillon radioactif est la probabilité du nombre de désintégrations de l'échantillon par unité de temps.Dans l'unité SI (Système international) de son becquerel appelé (Bq).L'activité de 1 Bq adopté un tel échantillon, dans lequel se produit la désintégration moyenne dans une seconde.

A = lambda N, où λ- constante de désintégration, N - le nombre d'atomes actifs dans l'échantillon.

Il n'y α, β, γ-dentaire.Les équations correspondantes sont appelées règles de compensation: nom

Tempsintervalle de radioactivité

l'effondrement des particules ne peut pas être réglé pour cet atome particulier.Pour lui, il est plutôt un "accident" que le motif.La libération de l'énergie qui caractérise le procédé, définie comme l'activité de l'échantillon.

remarqué que ça change au fil du temps.Bien que certains éléments montrent un degré surprenant de constance du rayonnement, il existe des substances dont l'activité est réduite à plusieurs reprises dans une période relativement courte de temps.La variété incroyable!Est-il possible de trouver un modèle dans ces processus?

établi qu'il existe un temps au cours de laquelle exactement la moitié des atomes de l'échantillon de subir une dégradation.Cet intervalle de temps est appelé "demi-vie".Quel est le sens de l'introduction de ce concept?

Quelle est la demi-vie?

Il semble que pour le temps égal à la période, exactement la moitié des atomes actifs de rupture de l'échantillon.Mais cela signifie que durant les deux demi-vies de tous les atomes se désintègrent complètement actifs?Pas du tout.Après un certain point dans l'échantillon est de la moitié des éléments radioactifs par la même quantité d'atomes restants de temps se décompose même la moitié, et ainsi de suite.Le rayonnement persiste pendant une longue période, de manière significative plus grande que la demi-vie.Donc atomes actifs sont retenus dans l'échantillon, quel que soit le rayonnement

demi-vie - une valeur qui ne dépend que des propriétés de la substance.La valeur définie pour de nombreux isotopes radioactifs bien connus.

tableau: "La décroissance demi-vie de certains isotopes» demi-vie nom

Détermination de la demi-vieexpérimentale.Dans les études de laboratoire de mesure de l'activité est réalisée à plusieurs reprises.Depuis échantillons de laboratoire de la taille minimale (chercheur en sécurité avant tout), l'expérience est réalisée avec des intervalles différents, répété plusieurs fois.Elle est basée sur un modèle de changement de l'activité de substances.

Afin de déterminer la demi-vie est mesurée l'activité de l'échantillon à des intervalles de temps spécifiques.Étant donné que le paramètre lié à la quantité d'atomes désintégrées, en utilisant la loi de demi-vie de désintégration radioactive est déterminée.Exemple

pour déterminer isotope

Soit le nombre d'éléments actifs sous isotope de l'étude à un moment donné est égal à N, l'intervalle de temps pendant lequel le t1 t2- surveillé, où le début et la fin de l'observation sont assez proches.Supposons que n - nombre d'atomes désintégré dans un intervalle de temps donné, alors n = KN (T2- T1).

Cette expression K = 0693 / T½ - le coefficient de proportionnalité est appelée la constante décroissance.T½ - la demi-vie de l'isotope.

Nous prenons l'intervalle de temps pour l'unité.Ainsi K = n / N indique la fraction de noyaux isotopes présents désintégration par unité de temps.

Connaissant la valeur de la constante de décroissance, nous pouvons déterminer la demi-vie et désintégration: T½ = 0693 / K.

Cela implique que par unité de pauses de temps ne sont pas une certaine quantité d'atomes actifs et a déterminé leur part.

de désintégration radioactive (spp)

La demi-vie est la base spp.Le modèle dérivé Frederick Soddy et Ernest Rutherford sur la base des résultats des études expérimentales en 1903.Étonnamment, les multiples mesures effectuées avec des instruments qui sont loin d'être parfait en termes de début du XXe siècle, ont conduit à un résultat précis et valides.Il est devenu la base de la théorie de la radioactivité.Nous tirons la notation mathématique de la loi de décroissance radioactive.

- Soit N0 - nombre d'atomes actifs dans un temps donné.Après l'intervalle de temps t sera nondecomposed N éléments.

- Au moment égal à la demi-vie restent exactement la moitié des éléments actifs: N = N0 / 2.

- Après une autre période de demi-vie dans l'échantillon sont: N = N0 / N0 = 4/22 atomes actifs.

- le passage du temps égal à un autre demi-vie, sauf que l'échantillon: N = N0 / 8 = N0 / 23.

- Au moment où la demi-vie se tiendra n périodes, restera dans l'échantillon N = N0 / Les particules actives 2n.Dans cette expression, n = t / T½: le rapport du temps pour étudier la demi-vie.

- spp a un légèrement différentes expressions mathématiques, plus pratiques pour résoudre les problèmes: N = N02-t / T½.

régularité pour déterminer la demi-vie en plus du nombre d'atomes de l'isotope nondecomposed actif à un moment donné.Connaissant le nombre d'atomes de l'échantillon au début du traitement, après un certain temps, il est possible de déterminer la durée de vie du médicament.

déterminer la demi-vie de la formule de la loi de désintégration radioactive aide que si certains paramètres: le nombre d'isotopes actifs dans l'échantillon, il est assez difficile à apprendre.

conséquence de la loi de la fiche

formule spp possible, en utilisant le concept de l'activité et de la masse des atomes de la drogue.

activité est proportionnelle au nombre d'atomes radioactifs: A = A0 • 2 t / T.Dans cette formule, A0 - activité de l'échantillon à l'instant initial, A - activité après t secondes, T - la demi-vie.

masse d'une substance peut être utilisée dans les modèles: m = m0 • 2 t / T

au cours des intervalles égaux de pauses de temps à fait la même proportion des atomes radioactifs disponibles dans cette préparation.Limites

d'applicabilité de la loi droit

à tous égards est une statistique, la définition des processus dans le microcosme.Il est entendu que la demi-vie d'éléments radioactifs - la valeur statistique.La nature probabiliste des événements dans les noyaux atomiques suggère que le noyau arbitraire peut tomber en morceaux à tout moment.Prédire le cas où il est impossible, nous ne pouvons que déterminer sa crédibilité à la fois.En conséquence, la demi-vie n'a pas de sens:

• pour un seul atome;
• échantillon de poids minimum.

atome de vie

existence de l'atome dans son état original peut durer pendant une seconde, et peut-être des millions d'années.Parler de la durée de vie d'une particule donnée est également pas nécessaire.Entrez le montant, égal à la durée de vie moyenne des atomes, vous pouvez parler de l'existence d'atomes d'un isotope radioactif effets de la désintégration radioactive.La demi-vie du noyau d'un atome dépend de la nature de l'atome et ne dépend pas d'autres variables.

-il possible de résoudre le problème: comment trouver une demi-vie, connaître la durée de vie moyenne?

déterminer la formule demi-vie concernant la durée de vie moyenne de l'atome et de la désintégration aide constante, pas moins.

τ = T1 / 2 / LN2 = T1 / 2 / 0,693 = 1 / λ.

Cette entrée τ - la durée de vie moyenne, λ - la constante de désintégration.

Utilisation de demi-vie

Application spp pour déterminer l'âge des échantillons individuels est largement répandue dans les études de la fin du XXe siècle.La précision de la détermination de l'âge des fossiles artefacts a tellement augmenté que peut donner une idée de la durée de vie du millénaire av.

Radiocarbone analyse des échantillons fossiles basées sur la variation de l'activité du carbone-14 (radiocarbon) présents dans tous les organismes.Il pénètre dans un organisme vivant dans le processus du métabolisme et a trouvé en elle une certaine concentration.Après la mort du métabolisme avec l'environnement est terminée.La concentration de carbone radioactif tombe en raison de la dégradation naturelle, l'activité est réduite en proportion.

Avec de telles valeurs, la demi-vie, la formule de la loi de décroissance radioactive aide à déterminer le moment de la fin de vie de l'organisme.Chaînes

transformation radioactive

étude de la radioactivité ont été menées dans le laboratoire.La capacité étonnante d'éléments radioactifs restent actifs pendant des heures, des jours, voire des années ne pouvait pas venir comme une surprise pour les physiciens du début du XXe siècle.Des études, par exemple, le thorium accompagnée d'un résultat inattendu: dans un flacon scellé de son activité était significatif.A la moindre bouffée de sa chute.La conclusion était simple: la conversion de thorium accompagnée par la libération de radon (gaz).Tous les éléments dans le processus de la radioactivité se transforment en une affaire complètement différente et des propriétés physiques et chimiques.Ce composé, à son tour, est également instable.On sait maintenant trois rangées de transformations similaires.

connaissance de ces transformations sont extrêmement important dans la détermination du temps de zones de l'inaccessibilité contaminés dans le processus de recherche atomique et nucléaire, ou de catastrophes.La demi-vie du plutonium - en fonction de ses isotopes - dans la plage de 86 (238 Pu) de 80 millions d'années (244 Pu).La concentration de chaque isotope donne une indication de la zone de décontamination de période.

métal le plus cher

connu que de nos jours il ya beaucoup de métal plus cher que l'or, l'argent et le platine.Ceux-ci comprennent le plutonium.Fait intéressant, dans la nature créée dans l'évolution du plutonium est introuvable.La plupart des éléments obtenus en laboratoire.Opération de plutonium-239 dans les réacteurs nucléaires lui a permis de devenir très populaire ces jours-ci.Obtention suffisante pour une utilisation dans un certain nombre de réacteurs de l'isotope, il est pratiquement indispensable.

plutonium-239 est obtenu in vivo à la suite de réactions en chaîne de l'uranium-239, le neptunium-239 (demi-vie - 56 heures).Une chaîne similaire vous permet d'accumuler du plutonium dans les réacteurs nucléaires.Le taux d'apparition du nombre requis excède les milliards de fois naturelles.

en énergie

peut parler beaucoup sur les lacunes de l'énergie nucléaire et le «étrangeté» de l'humanité, qui utilise presque toute ouverture de la destruction de leur propre espèce.La découverte de plutonium-239, qui est capable de participer à une réaction nucléaire en chaîne, autorisé à l'utiliser comme source d'énergie pacifique.Uranium-235 est un analogue du plutonium trouvé sur Terre extrêmement rare, sélectionnez-le dans le minerai d'uranium est beaucoup plus difficile que d'obtenir du plutonium.

Age Terre

analyse de radio-isotope d'isotopes d'éléments radioactifs donne une image plus précise de la durée de vie d'un échantillon.

transformations utilisation de la chaîne "d'uranium - thorium" contenue dans la croûte de la terre, permet de déterminer l'âge de notre planète.Le pourcentage de ces éléments dans la moyenne tout au long de la croûte sous-tend cette méthode.Selon les dernières données, l'âge de la Terre est de 4,6 milliards d'années.