Radyoaktif elementlerin yarı ömrü - ne olduğunu ve nasıl tespit edilir ?Formül yarı ömrü

click fraud protection

Ünlü Fransız bilim adamı Henri Becquerel uranyum tuzlarının yanlışlıkla garip bir radyasyon keşfetti radyoaktivite çalışmanın

tarih 1 Mart 1896 tarihinde başlamıştır.Bu bir fotoğraf plaka gölgelendi örnek ile bir kutu yerleştirilir ortaya çıktı.Bu uranyum vardı radyasyon yüksek nüfuz gücüne sahip ülke getirdi.Bu özellik periyodik tablosunu tamamlamadan çok ağır elementler de bulunur.O adı "radyoaktivite" verildi.

radyoaktivite

Bu işlem özelliklerinin tanıtılması - izotop spontan transformasyon temel parçacıklar (elektron, helyum atomların çekirdeklerinin) eşzamanlı olarak serbest bırakılması ile elemanının farklı bir izotop.Atomlu dönüşüm harici enerji emilimi gerektiren kendiliğinden ortaya çıktı.Radyoaktif bozunma sırasında enerji salınımı sürecini karakterize eden başlıca miktar faaliyeti olarak adlandırılır.Radyoaktif bir numunenin

aktivitesi, birim zaman başına numunenin bozunumu sayısı olasılığıdır.Onun adı becquerel (Bq) SI (Uluslararası Sistem) biriminde.1 Bq aktivitesi ortalama parçalanma bir saniyede meydana burada böyle bir örnek, kabul etti.Λ- N, sabit bir çürüme

A = λN - örnek aktif atomu sayısıdır.

α, β, γ-çürüme vardır.Karşılık gelen denklemler ofset kural olarak adlandırılır: atom çekirdeği X

Reaksiyon denklemi

α bozunma

dönüşümü ne olur

adı

atom çekirdeğinin bir sürümü ile çekirdek Y helyum

ZAH → Z-2YA-4 + 2He4

β - bir elektron

bir sürümü ile atom çekirdeği X çekirdek Y çürüme

dönüşümüZAH → Z + 1YA -1eA

γ - çekirdekte değişiklikler ile birlikte değil, çürüme

, bir elektromanyetik dalga

ZHA zxa → + γ

saat şeklinde serbest bırakılan enerjiRadyoaktivite

aralığı parçacıklarının çöküşü bu özel atomu için ayarlanamaz

.Onun için, oldukça desen daha bir "kaza" dır.Numunenin aktivitesi olarak tanımlanan süreç karakterize enerjinin serbest bırakılması.

zamanla değişir fark ettim.Bazı unsurlar radyasyon süreklilik şaşırtıcı derecede gösterse de, kimin etkinlik zaman görece kısa bir süre içinde birkaç kez azalır maddeler vardır.Inanılmaz çeşitlilik!Bu süreçlerde bir model bulmak mümkün mü?

numune atomlarının tam yarısı çürümesine geçiren sırasında bir zaman olduğunu kurdu.Bu zaman aralığı, "yarı ömrü" olarak adlandırılır.Bu kavramın tanıtımı anlamı nedir?

yarı ömrü nedir?

Öyle görünüyor ki döneme eşit süre, örnek sonları tüm aktif atomların tam yarısı.Ama bu tüm aktif atomların iki yarım yaşamları boyunca tamamen parçalanır anlamına mı geliyor?Hiç de değil.Örnek içinde belli bir noktaya kalan süre atomu aynı miktarda radyoaktif elementler yarım sonra böylece hatta yarı ve parçalanır.Radyasyon yarılanma ömrü önemli ölçüde daha büyük bir uzun bir süre için devam eder.Sadece maddenin özelliklerine bağlı olan bir değer - Böylece aktif atomuna bağımsız olarak radyasyon

yarı ömrü, numune içinde korunur.Çok iyi bilinen radyoaktif izotoplar için tanımlanan değer.

Tablo: "

adı

tanımı

görüntüle, bozunma

yarı ömrü

Radyum

» belirli izotopların yarı ömrü bozunma

88Ra219

a

0001 saniye

Magnezyum

12Mg27

p

10 dakika

Radon

86Rn222

a

3,8 gün

Kobalt

27Co60

beta, gama

5,3 yıl

Radyum

88Ra226

alfa, gama

1620 yıl

Uranüs

92U238

alfa, gama

4,5 Ga

yarı ömrünü belirlenmesiDeneysel.Laboratuarda aktivitesinin ölçülmesi çalışma tekrar tekrar yerine getirildiğinde.Minimum boyutu (her şeyden önce güvenlik araştırmacısı) laboratuvar numuneleri, deney farklı aralıklarla yürütülen olduğundan, birçok kez tekrarladı.Bu maddelerin aktivitesi değişikliği bir desen dayanır.Yarı ömrünü belirlemek için

belli zaman aralıklarında örneğin aktivitesi ölçülür.Radyoaktif bozunma yarı ömrü yasasını kullanarak, parçalanmış atomların miktarına ilişkin parametre belirlenir göz önüne alındığında.Belirli bir anda izotop

çalışma izotop altında aktif elemanların sayısını Let belirlemek için

örnek N eşittir, zaman aralığı sırasında gözlem başlangıcı ve sonu oldukça yakın olan izlenir T2 t1.Bu n varsayalım - atomu sayısı, verilen bir zaman aralığı içinde parçalandı, n = KN (T2-T1).

Bu ifade K = 0693 / t½ - orantılılık katsayısı bozunma sabiti denir.T½ - izotopların yarı ömrü.

Biz birim için zaman aralığını alır.Böylece K = n / N izotop çekirdekleri, birim zaman başına mevcut parçalama fraksiyonu göstermektedir.T½ = 0693 / K.: bozunma sabitinin değerini bilmek

, biz yarı ömrü ve çürüme belirleyebilirsiniz

Bu kez sonları, birim başına aktif atomlu bir miktar değildir ve paylarını tespit olduğunu ima eder.Radyoaktif bozunma (spp)

of

Kanunu yarı ömrü bazında spp.Desen 1903 yılında deneysel çalışmaların sonuçlarına dayanarak Frederick Soddy ve Ernest Rutherford türetilmiş.Şaşırtıcı bir şekilde, yirminci yüzyılın açısından mükemmel olmaktan uzak olan aletler ile yapılan çoklu ölçümler, doğru ve geçerli sonuçlar yol açtı.Bu radyoaktivite teorisinin temelini oluşturdu.Biz radyoaktif bozunma yasası matematiksel gösterim elde.

- N0 olsun - belirli bir süre aktif atomu sayısıdır.Zaman t aradan sonra N unsurları nondecomposed olacaktır.

- yarılanma ömrü eşit zaman aktif unsurların tam yarısı kalır: N = N0 / 2.

- numunede yarılanma ömrü başka dönemdir sonra: N = N0 / N0 = 4/22 aktif atomlar.N = N0 / 8 = N0 / 23 -

başka yarılanma ömrü eşit zamanın geçişi, sadece numuneyi kaydedin.

- yarı ömrü n dönemleri yapılacaktır zaman, numune N = N0 / 2n aktif partiküllerin kalacaktır.Bu ifadede, n = t / t½: zaman oranı yarı ömrü incelemek için.N = N02-t / t½: -

spp sorunların çözümünde daha uygun biraz daha farklı bir matematiksel ifadeler vardır.

düzgünlüğü, belirli bir zamanda nondecomposed aktif izotop atomları sayısına ek olarak, yarı ömrünü saptamak için.Başlangıçta numune atom sayısını bilmek, belirli bir süre sonra ilaç çalışma ömrünün belirlenmesi mümkündür.Örnekteki aktif izotopların sayısı öğrenmek oldukça zordur:

radyoaktif bozunma yasası formül yarılanma ömrü belirli parametreler sadece yardımcı belirler.Faaliyet kavramı ve ilacın atomların kütlesini kullanarak olası yasa

Kayıt formül spp, bir

sonucu.A = A0 • 2-t / T:

aktivitesi, radyoaktif atom sayısı ile orantılıdırBu formülde, A0 - başlangıç ​​zamanda numunenin aktivitesi, A - t saniye sonra aktivitesi, T - yarı ömrü.Bir maddenin

kütlesi desenleri de kullanılabilir: m = m0 2-t • / T

süresi aralarında herhangi bir eşit aralıklarla bu terkipte mevcut radyoaktif atomu tamamen aynı oranda sırasında.Her bakımdan kanun

kanunun uygulanabilirliğinin

sınırları microcosm süreçleri tanımlayarak, bir istatistik olduğunu.Bu radyoaktif elementlerin yarılanma ömrü anlaşılmaktadır - istatistik değeri.Atom çekirdeğinin olayların olasılıklı doğası keyfi çekirdek her an paramparça düşündürmektedir.Imkansız olay tahmin, sadece bir seferde itibarını belirleyebilir.Bunun bir sonucu olarak, yarı-ömür mantıklı değildir:
  • tek bir atom için;
  • numune minimum ağırlık.Orijinal durumunda atomun

Ömür boyu atom

varlığı bir saniye sürer ve yıllar belki de milyonlarca olabilir.Verilen bir parçacık ömrü hakkında konuşmak da gerekli değildir.Atomların ortalama ömrü eşit miktarda girin, size radyoaktif bozunma radyoaktif izotop etkileri atomlarının varlığı hakkında konuşabilirsiniz.Bir atomun çekirdeğindeki yarı-ömrü atomunun doğasına bağlıdır ve diğer değişkenlere bağlı değildir.Ortalama ömür bilerek, nasıl bir yarılanma ömrüne bulmak için:

mümkün sorunu çözmek için

?

atom ve çürüme sürekli yardım, az ortalama ömür ile ilgili yarılanma ömrü formülü belirler.

τ = T1 / 2 / ln2 = T1 / 2 / 0.693 = 1 / λ.

Bu giriş τ - Ortalama ömrü, λ - bozunma sabiti.Tek tek numunelerin yaşı belirlemek için yarı ömrü

spp uygulama kullanarak

yirminci yüzyılın çalışmalarda yaygın olarak bulunmaktadır.Fosiller eserler yaş belirleme doğruluğu binyıl yaşam süresi hakkında bir fikir verebilir o kadar çok arttı.Bütün organizmalarda bulunmaktadır, karbon-14 (radiocarbon) aktivitesindeki değişikliği göre fosil örneklerinin

Radyokarbon analizi.O metabolizması sürecinde canlı bir organizma içine alır ve ona belli bir konsantrasyon bulundu.Çevre ile metabolizma ölümünden sonra sona erer.Doğal çürümeye, etkinlik orantılı olarak azalır, radyoaktif karbon konsantrasyonu düşer.Bu tür değerler, yarılanma ömrü ile

, radyoaktif bozunma kanunu formülü organizmanın yaşamının sona ermesi zamanını belirlemek için yardımcı olur.

zincirler radyoaktif dönüşümü

radyoaktivite çalışmaları laboratuarda gerçekleştirilmiştir.Radyoaktif elementlerin inanılmaz yeteneği yirminci yüzyılın fizikçilerin bir sürpriz olarak gelemeyen saatler, günler hatta yıllar boyunca aktif kalır.Çalışmalar, örneğin, beklenmedik bir sonuç ile birlikte toryum: kendi aktivite ağzı kapalı bir cam şişe içinde anlamlıdır.Bunun ufak bir nefes düştü.Sonuç basitti: radon (gaz) yayımlandıktan eşliğinde toryum dönüşüm.Radyoaktivite sürecinde tüm elemanlar tamamen farklı bir madde ve farklı fiziksel ve kimyasal özellikleri dönüşür.Bu bileşik, sırayla, ayrıca, durağan değildir.Şimdi benzer dönüşümlerin üç satır bilinmektedir.Bu dönüşümlerin

Bilgi atomik ve nükleer araştırma veya afetler sürecinde kirlenmiş erişilememesi alanlarının zamanını belirlemede son derece önemlidir.Plütonyum half life - izotopları bağlı - aralığında 86 (238 Pu) 80 milyon yıl (244 Pu) için.Her izotop konsantrasyonu süresi dekontaminasyon alanının bir göstergesidir.

en pahalı metal

günümüzde çok altın, gümüş ve platin daha pahalı bir metal olduğu bilinmektedir.Bu plütonyum içerir.İlginç bir şekilde, plütonyum evrimi oluşturulan doğada bulunmaz.Laboratuarda elde edilen elemanların çoğu.Plütonyum-239 nükleer reaktörlerde Operasyonu bugünlerde son derece popüler hale ona sağladı.Izotopun reaktör bir dizi kullanım için yeterli elde edilmesi pratik değerli kılar.

plütonyum-239 uranyum-239 zincir reaksiyonlarının bir sonucu olarak, in vivo olarak elde edilir, neptünyum-239 (yarılanma ömrü - 56 saat).Benzer bir zincir nükleer reaktörlerde plütonyum birikir sağlar.Gerekli sayıda görülme oranı kez doğal milyarlarca aşıyor.Enerji

içinde

Uygulaması nükleer enerji ve kendi türünün imha için hemen hemen her açılış kullanan insanlık "yabancılık" eksiklikleri hakkında çok şey konuşabiliriz.Bir nükleer zincir reaksiyonu katılmak mümkün olduğu plütonyum-239'un, keşif, huzurlu bir enerji kaynağı olarak kullanmak için izin.Uranyum-235 çok daha zor plütonyum elde daha uranyum cevherinden seçin son derece nadir Dünya'da bulunan plütonyum analog olduğunu.Radyoaktif elementlerin izotoplarının

Yaş Toprak

radyoizotop analizi numunenin yaşam süresi daha doğru bir görüntü sağlar.

kullanım zinciri dönüşümleri "uranyum - toryum" yerkabuğunun bulunan, mümkün gezegenimizin yaşını belirlemek için yapar.Kabuk boyunca ortalama bu unsurların yüzdesi bu yöntemi temelini oluşturmaktadır.En son verilere göre, Dünya'nın yaşı 4,6 milyar yaşındadır.