A meia-vida de elementos radioativos - o que é e como ele é determinado ?Meia-vida Fórmula

do estudo da radioatividade começou em 1 de Março de 1896, quando o famoso cientista francês Henri Becquerel descobriu acidentalmente uma radiação estranha em sais de urânio.Descobriu-se que uma chapa fotográfica, colocado em uma caixa com uma amostra marcada.Isso trouxe o país ter um alto poder penetrante da radiação, que teve de urânio.Esta propriedade encontra-se nos elementos mais pesados ​​muito, completando a tabela periódica.Ele recebeu o nome de "radioatividade".

apresentar as características de radioatividade

Este processo - transformação espontânea do isótopo em um isótopo diferente do elemento com o lançamento simultâneo de partículas elementares (elétrons, núcleos de átomos de hélio).A conversão de átomos apareceu espontânea, sem necessidade de absorção de energia externa.A principal quantidade caracterizar o processo de liberação de energia durante o decaimento radioativo é chamado de atividade.Actividade

de uma amostra radioactiva é a probabilidade de o número de decaimentos de amostra por unidade de tempo.Na SI (Sistema Internacional) unidade de seu chamado becquerel (Bq).A actividade de 1 Bq adoptou uma tal amostra, em que a desintegração ocorre em média um segundo.

A = λN, onde λ- decair constante, N - o número de átomos activos na amostra.

Há α, β, γ-decadência.As equações correspondentes são chamados regras de compensação: nome

Tempointervalo de radioatividade

o colapso das partículas não pode ser definido para este átomo particular.Para ele, é sim um "acidente" do que o padrão.A libertação de energia que caracteriza o processo, definida como a actividade da amostra.

notou que ela muda ao longo do tempo.Embora alguns elementos mostram um surpreendente grau de constância da radiação, existem substâncias cuja actividade é reduzida várias vezes num período relativamente curto de tempo.A variedade incrível!É possível encontrar um padrão nestes processos?

estabelecido que não existe um tempo durante o qual exactamente metade dos átomos da amostra de sofrer decaimento.Este intervalo de tempo é chamado de "meia-vida".Qual é o significado da introdução deste conceito?

Qual é a meia-vida?

Parece que, para o tempo igual ao período de, exactamente metade de todos os átomos activos de a amostra quebra.Mas isso significa que, durante as duas meias-vidas de todos os átomos se desintegram completamente ativos?Nem um pouco.Depois de um certo ponto na amostra é de metade dos elementos radioativos por a mesma quantidade de átomos de tempo restante se decompõe nem a metade, e assim por diante.A radiação persiste durante um longo período de tempo, significativamente maior do que a sua meia-vida.Assim átomos activos são retidos na amostra, independentemente da radiação

semi-vida - um valor que depende apenas das propriedades da substância.O valor definido para diversos isótopos radioactivos conhecidos.

Table: "A decadência meia-vida de certos isótopos» semivida nome

Determinar a meia-vidaExperimental.Em laboratório estudos que medem a atividade é realizada repetidamente.Uma vez que as amostras laboratoriais de tamanho mínimo (pesquisador de segurança acima de tudo), a experiência é levada a cabo com intervalos diferentes, repetidos muitas vezes.Baseia-se um padrão de variação da actividade de substâncias.

A fim de determinar a semi-vida é medida a actividade da amostra em intervalos de tempo específicos.Dado que o parâmetro relacionado com a quantidade de átomos de desintegrados, utilizando a lei de semi-vida de decaimento radioactivo é determinada.Exemplo

para determinar isótopo

Deixe o número de elementos activos sob isótopo estudo em um determinado momento é igual a N, o intervalo de tempo durante o qual o T1 T2 monitorizada, em que o início e fim da observação são bastante estreita.Assume-se que n - número de átomos desintegrou-se em um determinado intervalo de tempo, então n = KN (T1 T2).

Esta expressão K = 0693 / T½ - o coeficiente de proporcionalidade é chamado a constante decadência.T½ - a sua meia-vida do isótopo.

Tomamos o intervalo de tempo para a unidade.Assim, K = n / N indica a fracção de núcleos isotópicos presente desintegrantes por unidade de tempo.

Conhecendo o valor da constante de decaimento, podemos determinar a meia-vida e deterioração: T½ = 0693 / K.

Isto implica que, por unidade de intervalos de tempo não são uma certa quantidade de átomos activos e determinada a sua parte.

Lei de decaimento radioativo (spp)

A meia-vida é a base spp.O padrão derivado Frederick Soddy e Ernest Rutherford, com base nos resultados de estudos experimentais em 1903.Surpreendentemente, as múltiplas medições feitas com os instrumentos que estão longe de ser perfeito em termos do início do século XX, levou a um resultados precisos e válidos.Tornou-se a base a teoria da radioactividade.Obtivemos notação matemática da lei de decaimento radioativo.

- Vamos N0 - número de átomos de ativos em um determinado momento.Após o intervalo de tempo t vai nondecomposed N elementos.

- Pelo tempo igual à semi-vida permanecem exactamente metade dos elementos activos: N = N0 / 2.

- Depois de um novo período de meia-vida na amostra são: N = N0 / N0 = 4/22 átomos de ativos.

- a passagem do tempo igual a outra meia-vida, salvar apenas a amostra: N = N0 / 8 = N0 / 23.

- Até o momento em que a meia-vida será realizada n períodos, permanecerá na amostra N = N0 / partículas ativas 2N.Nesta expressão, n = T / T ½: o rácio de tempo para estudar a sua meia-vida.

- spp tem um pouco diferentes expressões matemáticas, mais conveniente na resolução de problemas: N = N02-t / T½.

regularidade para determinar a meia-vida para além do número de átomos de isótopo nondecomposed activa num dado momento.Conhecendo o número de átomos de amostra no início do estudo, depois de algum tempo, é possível determinar o tempo de vida da droga.

determinar a semi-vida radioactiva de fórmula lei de decaimento ajuda apenas se alguns parâmetros: o número de isótopos activos na amostra, é muito difícil de aprender.

consequência da lei

ficha fórmula spp possível, usando o conceito de atividade e da massa dos átomos da droga.Actividade

é proporcional ao número de átomos radioactivos: A = A0 • 2-t / T.Nesta fórmula, A0 - actividade da amostra no tempo inicial, A - actividade depois de t segundos, t - a sua meia-vida.

massa de uma substância pode ser utilizada em padrões: m = m0 • 2-t / t

durante quaisquer intervalos iguais de intervalos de tempo completamente a mesma proporção dos átomos radioactivos, disponíveis nesta preparação.Limites

de aplicabilidade do direito direito

em todos os aspectos é uma estatística, definição de processos no microcosmo.Entende-se que a semi-vida de elementos radioactivos - o valor estatístico.A natureza probabilística de eventos em núcleos atômicos sugere que do kernel arbitrário pode desmoronar a qualquer momento.Prever o evento é impossível, só podemos determinar a sua credibilidade de cada vez.Como resultado, a semi-vida não faz sentido:

• para um único átomo;
• amostra peso mínimo.

átomo Lifetime

existência do átomo em sua condição original pode durar por um segundo, e talvez milhões de anos.Falando sobre o tempo de vida de uma dada partícula também não é necessário.Digite o valor, igual ao tempo de vida médio dos átomos, você pode falar sobre a existência de átomos de um isótopo radioativo efeitos de decaimento radioativo.A meia-vida do núcleo de um átomo depende da natureza do átomo e não depende de outras variáveis.

possível para resolver o problema: como encontrar uma meia-vida, sabendo que o tempo médio de vida?

determinar a fórmula meia-vida relacionando a vida média do átomo e da decadência constante ajuda, nem menos.

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

Este τ entrada - o tempo médio de vida, λ - a constante de decaimento.

Usando meia-vida

Aplicação spp para determinar a idade das amostras individuais é generalizada em estudos do final do século XX.A precisão de determinar a idade dos fósseis artefatos aumentou tanto que pode dar uma idéia do tempo de vida do milênio aC.Análise

radiocarbono de espécimes fósseis com base na alteração da actividade de carbono-14 (radiocarbono) presentes em todos os organismos.Ele entra em um organismo vivo no processo de metabolismo e encontrou nele uma certa concentração.Após a morte de metabolismo com o meio ambiente é terminada.A concentração de carbono cai devido ao radioactivos decaimento natural, a actividade é reduzida em proporção.

Com tais valores, a semi-vida, a fórmula da lei de decaimento radioactivo ajuda a determinar o tempo de cessação de vida do organismo.Cadeias

estudo da radioatividade transformação radioativa

foram conduzidos em laboratório.A incrível capacidade de elementos radioativos permanecer ativo por horas, dias ou mesmo anos não poderia vir como uma surpresa para os físicos do início do século XX.Os estudos, por exemplo, tório acompanhado de um resultado inesperado: num frasco selado da sua actividade foi significativa.Ao menor sinal de que caiu.A conclusão era simples: a conversão de tório acompanhado pela liberação de radão (gás).Todos os elementos no processo de radioactividade transformar em uma matéria completamente diferente e diferentes propriedades físicas e químicas.Este composto, por sua vez, também é instável.Sabe-se agora três fileiras de transformações semelhantes.

conhecimento dessas transformações são extremamente importantes na determinação do tempo de áreas contaminadas inacessibilidade no processo de pesquisa atômica e nuclear, ou desastres.A meia-vida de plutónio - dependendo dos seus isótopos - na gama de 86 (238 PU) a 80 milhões de anos (244 PU).A concentração de cada isótopo dá uma indicação da zona de descontaminação do período.

metal mais caro

sabido que hoje em dia há muito de metal mais caro do que ouro, prata e platina.Estes incluem o plutônio.Curiosamente, a natureza criado na evolução do plutónio não for encontrado.A maioria dos elementos obtidos em laboratório.Operação de plutônio-239 em reatores nucleares lhe permitiu tornar-se extremamente popular nos dias de hoje.Obtenção suficiente para ser utilizado num número de reactores do isótopo torna praticamente valioso.

Plutônio-239 é obtido in vivo como resultado de reações em cadeia de urânio-239, neptúnio-239 (meia-vida - 56 horas).Uma cadeia semelhante lhe permite acumular plutônio em reatores nucleares.A taxa de ocorrência do número necessário exceder os bilhões naturais de vezes.

Aplicação em Energia

pode falar muito sobre as deficiências da energia nuclear e do "estranhamento" da humanidade, que usa quase qualquer abertura para a destruição de sua própria espécie.A descoberta de plutônio-239, que é capaz de participar de uma reação nuclear em cadeia, autorizados a usá-lo como fonte de energia pacífica.O urânio-235 é um análogo do plutônio encontrado na Terra extremamente raro, selecione-o no minério de urânio é muito mais difícil do que obter o plutônio.

Idade da Terra

análise radioisótopo de isótopos de elementos radioativos dá uma imagem mais precisa do tempo de vida de uma amostra.

cadeia uso transformações "urânio - tório" contida na crosta da Terra, faz com que seja possível determinar a idade do nosso planeta.A percentagem destes elementos em média em toda a crosta subjacente a este método.De acordo com os dados mais recentes, a idade da Terra tem 4,6 bilhões de anos.