Дар нимаи-ҳаёт унсурҳои радиоактивӣ - чӣ он аст, ва чӣ тавр ба он муайян? Формула ним-ҳаёт

Таърихи омӯзиши радиоактивц сар аз 1 марти соли 1896, вақте ки олими машҳури Фаронса Anri Bekkerel тасодуфан чизи аҷибест дар радиатсионии намаки уран кашф. Маълум шуд, ки дар як судї аксҳои, дар як қуттии бо намунаи халал намерасонд љойгир карда шавад. Ин натиҷаи кишварҳои дорои радиатсияи баланд дар вуҷудашон, ки ба ғанисозии уран буд, мебошад. Ин амвол аст, ки дар рўзњои унсурҳои ёфт, ба итмом расонидани ҷадвал даврии. Ӯ номи "радиоактивц» дода шуд.

Мо муаррифӣ хусусиятҳои радиоактивц

Ин раванд - стихиявї isotope заррае узви табдили дар isotope гуногун бо таҳаввулоти ҳамзамони зарраҳои ибтидоӣ (электрон, nuclei атом аз helium). атоми асъор бияфзояд, бе талаб азхудкунии энергетика беруна зоҳир шуд,. Миқдори асосие, озод энергетикӣ дар раванди аз фаноро радиоактивӣ, ном фаъолият.

фаъолияти намунавии радиоактивӣ даъват шумораи эњтимолии пӯсиш намуна воњиди вақт. Дар ин СИ (Системаи воҳиди International) ченаки он аст, becquerel (Bq) номида мешавад. Дар як Becquerel чунин фаъолият намуна, ки ба ҳисоби миёна 1 пароканда дар як сония рух қабул кард.

A = λN, ки дар он λ- доимии фаноро, N - шумораи атоми фаъол дар намуна.

α дурдаст, β, γ-дурнашаванда. Дар муодилаҳои дахлдор қоидаҳои баҳисобгирӣ даъват

ном	Чӣ рӯй медиҳад	муодилаи реаксияи
фаноро α	конверсияи ядрои атом дар X Y ядрои ядрои озод намудани як заррае helium	X Z A → Z-Y 2 А-4 + 4 2 Ӯ
β - парокандагӣ	конверсияи ядрои атом дар ядрои X Y бо иҷозати электрон ба	Z A → Z + X 1 Y A + -1 д A
γ - фаноро	Тағйирот дар ядрои ҳамроҳӣ нашуда бошад, барқ дар шакли як мавҷи электромагнитӣ озод	X Z A → Z X A + γ

Фосилаи вақт дар радиоактивц

Дар лаҳзаи суқути зарраҳои метавонад барои заррае аз ҷумла карда намешавад муқаррар карда мешавад. Зеро ки ба вай, он аст, балки як "фалокат" на як намунаи. Бунбасти энергетикї, ки дар тавсиф раванд муайян ҳамчун фаъолияти намуна.

Ин аст, пай бурд, ки он бо мурури замон тағйир медиҳад. Дар ҳоле ки унсурҳои алоҳида намоиш дараҷаи тааҷҷубовар сабре, радиатсия, ҳастанд, ки фаъолияти моддаҳои кам якчанд маротиба дар як муддати кӯтоҳи вақт нест. гуногун аҷиб! Оё имкон аст, ки ба пайдо кардани як намунаи дар ин равандҳо?

Муайян карда шудааст, ки дар як вақт дар давоми он маҳз нисфи атоми аз чошнӣ гузаштани фаноро нест. Ин фосилаи вақти номида «нисфи ҳаёт». маънои ҷорӣ намудани консепсияи мазкур чӣ гуна аст?

нимсолаи-ҳаёт чӣ гуна аст?

Он аст, ки барои як муддати ба давра, маҳз нисфи атоми фаъол танаффус намуна мазкур баробар. Аммо ин маънои онро, ки дар давоми тамоми атоми фаъол тақсими пурра дар ду ним ҳаёти? Ба ҳеҷ ваҷҳ. Пас аз як нуқтаи муайян, дар намунаи нисфи элементҳои радиоактивӣ бо ҳаҷми ҳамин вақт атоми боқимонда аст, decomposes ҳатто нисфи, ва ғайра. Дар радиатсионӣ сахт меистад, барои муддати дароз, хеле баландтар аз нисфи-ҳаёт. Аз ин рӯ, ба атоми фаъол дар интихобшуда мустақилона аз радиатсияи захира

Дар нимаи-ҳаёт - як миќдор, ки танҳо дар хосияти моддањои вобаста аст. Арзиши аст, ки барои бисёре аз isotopes маълум радиоактивӣ муайян карда мешавад.

Ҷадвали: «Дар фаноро ним зиндагии isotopes баъзе"

ном	нишона	навъи фаноро	нисфи ҳаёт
radium	88 Ра 219	алфа	0,001 сония
магний	12 мг 27	бета	10 дақиқа
радон	86 RN 222	алфа	3.8 рӯз
Кобалт	27 Co 60	бета, анвоъ	5.3 сол
radium	88 Ра 226	алфа, анвоъ	1620 сол
Uranus	92 238 U	алфа, анвоъ	4.5 миллиард сол

Муайян намудани ним ҳаёти озмоиш анҷом дода мешавад. Дар таҳқиқоти лабораторӣ гузаронида такроран чен кардани фаъолият. Азбаски намунаи озмоишгоҳи андозаи ҳадди ақали (муҳаққиқ амният аст, аз ҳама болотар), ки озмоиш аст, ки бо фосилаи гуногун сурат мегирад, чанд маротиба такрор мешаванд. Ин аст, дар бораи мунтазамии фаъолияти агентҳои тағйирёбии асос ёфтааст.

Бо мақсади муайян намудани нисфи ҳаёт фаъолияти чен намудани намуна дар фосилаи вақти муайян мебошад. Бо дарназардошти он, ки дар параметр вобаста ба теъдоди атоми рез аз шариат фаноро радиоактивӣ, муайян нимсолаи-ҳаёт.

Таърифҳои НАМУНАИ барои isotope

т _1, ки дар ибтидо ва анҷоми назорати кофӣ наздик - Бигзор шумораи унсурҳои фаъоли isotope дар як вақт дода N баробар аст, ки фосилаи вақт ки дар давоми он назорати т ₂ аст. Дар њолате, ки н - шумораи атоми дар як фосилаи вақти дода рез, пас м = KN (т ₂ - Т _1).

Дар ин баён, K = 0.693 / T½ - омили таносуб, доимо фаноро номида мешавад. T½ - нимсолаи-ҳаёт аз isotope.

Фарз барои воҳиди ковокии вақт. Ҳамин тавр K = м / N нишон фраксияи nuclei isotope disintegrating мазкур як воҳиди вақт.

Донистани арзиши доимӣ фаноро метавонад муайян ва нимаи-зиндагии фаноро: T½ = 0.693 / К.

Аз ин бармеояд, ки дар як вақт воҳиди нест, як шумораи муайяни атоми фаъол ва як њиссаи муайяни канданиаш набошад.

Қонуни фаноро радиоактивӣ (spp)

Ним-ҳаёт spp асоси аст. Намунаи даст Фредерик Soddy ва Эрнест Рутерфорд дар асоси натиҷаҳои таҷрибавӣ дар 1903. Ин Тааҷҷубовар он аст, ки якчанд чорабиниҳо, ки бо воситаҳои, ки аз комилият хело дур дар робита ба ибтидои асри ХХ, боиси ба натиҷаҳои дақиқ ва дурустро нишон диҳед. Вай дар асоси назарияи радиоактивц шуд. Мо даст ба воридшавии математикии қонун фаноро радиоактивӣ.

- Бигзор N ₀ - шумораи атоми фаъол дар вақти фаъол. Пас аз фосилаи вақт Т унсурҳои N nondecomposed.

- Дар як вақт ба нимсолаи-ҳаёт баробар боқӣ расо ним элементҳои фаъол: N = N _0/2.

- Пас аз як давраи минбаъдаи яке аз нисфи талабагони дар намуна аст: N = N _0/4 = N _0/2 ² атоми фаъол.

- Пас аз як вақт ба ним-ҳаёт минбаъда баробар, намуна танҳо нигоҳ хоҳад кард: N = N _0/8 = N ^_0/2 март.

- Дар як вақт чун мизбон м ним давраҳо, ки дар чошнӣ хоҳад монд ₀ N = N / 2 ^м аз зарраҳои фаъол. Дар ин баён м = т / T½: таносуби таҳқиқи барои нимсолаи-ҳаёт.

- дорои spp ифодаи математикӣ то андозае фарқ мекунад, ки муносиб бештар дар вазифаҳои: N = N ₀ 2 ^{- т / _T½.}

Намунаи имкон медиҳад, ки муайян намояд, ба ғайр аз ним-ҳаёт, шумораи атоми isotope фаъол дар як вақт дода nondecomposed. Донистани шумораи атоми аз намуна дар ибтидои мушоҳидаи, баъд аз чанд вақт, шумо метавонед ба мӯҳлати маводи мухаддир муайян мекунад.

Муайян нимсолаи-ҳаёт аз формулаи қонун фаноро радиоактивӣ он кӯмак мекунад, ки агар параметрҳои муайян: шумораи isotopes фаъол дар намуна, он душвор аст, ки ба пайдо кардани кофӣ.

Оқибатҳои шариат

формулаи spp нависед метавонад, бо истифода аз консепсияи фаъолият ва тайёр атоми омма.

Фаъолияти мутаносибан ба шумораи атоми радиоактивӣ аст: A = A ₀ • 2 ^{-t / Т.} Дар ин формула, A ₀ - фаъолияти намуна дар вақти сифр, A - фаъолияти баъд аз т сония, T - нисфи-ҳаёт.

Вазн аз моддањои мумкин аст дар намунаи истифода мешаванд: м = м ₀ • 2 ^{-t / T}

Зеро ягон фосилаи мунтазам байъатро комилан ҳамон таносуби аз атоми радиоактивӣ дастрас аз ин тайёр.

Дар ҳудуди истифода шудани қонун

Дар қонун дар ҳамаи ҷиҳат як омориест, муайян намудани равандҳо дар як microcosm. Ин аст, фаҳмиданд, ки нимаи-ҳаёт унсурҳои радиоактивӣ - оморї. Табиати probabilistic аз чорабиниҳои дар nuclei атомӣ нишон медиҳад, ки аслӣ худсарона мумкин аст дар ҳар вақт ҷамъ кунед. Пешгӯии чорабинии ғайриимкон аст, мо метавонем танҳо эътимоди худро дар як вақт муайян мекунад. Дар натиҷа, дар нимсолаи-ҳаёт надорад кунад намешавад:

• як заррае аз ҷумла;
• ҳадди ақали оммаи намуна.

Дар мӯҳлати хизмати заррае

Дар мавҷудияти заррае дар ҳолати аслии он метавонад барои як сония охир, ва шояд миллионҳо сол. Нутқ дар бораи замони зарраҳо ҳаёт аст, низ лозим нест. Бо даромадан ба андозаи арзиши миёнаи мӯҳлати хизмати атоми баробар, шумо метавонед дар бораи мавҷудияти як атоми isotope радиоактивӣ, таъсири фаноро радиоактивӣ гап. Дар нимаи-ҳаёт аз ядрои атом вобаста ба хосияти заррае ва ба дигар миқдори вобаста нест.

Оё имкон аст, ки ба ҳалли мушкилот: чӣ тавр пайдо нимсолаи-ҳаёт, зеро медонем, ки умри миёнаи?

Барои муайян кардани формулаи коммуникатсионӣ ним-ҳаёт маънои мӯҳлати хизмати атоми ва фаноро кӯмаки доимӣ, камтар нест.

_{τ = T 1/2 / ln2 = T} 1/2 / 0,693 = 1 / λ.

Дар ин сабти, τ - ба мӯҳлати миёна, λ - доимӣ фаноро аст.

Бо истифода аз ним-ҳаёт

spp Ариза барои муайян кардани синну соли намунаҳои инфиродӣ дар таҳқиқи охири асри ХХ паҳншуда аст. Ба дурустии муайян намудани синну соли бозёфтҳо сангшуда аст, то афзуд, ки фаҳмиш ба вақти зиндагии милод ҳазорсолаи таъмин намояд.

Radiocarbon сангшуда намунаҳои органикӣ дар асоси тағйири фаъолияти карбон-14 (radiocarbon) мазкур дар тамоми организмҳои. Ин ба як мақоми зиндагӣ афтад дар давоми љисми ва дар он ҷо дар консентратсияи аз ҷумла мавҷуд. Баъди марги љисми бо муҳити ҳастии. Консентратсияи карбон радиоактивӣ меафтад сабаби фаноро табиӣ, фаъолияти мутаносибан коҳиш меёбад.

Бо чунин арзишҳо, нимсолаи-ҳаёт, формулаи и қонуни фаноро радиоактивӣ барои муайян кардани замони қатъи ҳаёти организм кӯмак мерасонад.

Занҷираи дигаргуниҳои радиоактивӣ

таҳқиқоти радиоактивц дар шароити лабораторӣ гузаронида шуданд. қобилияти аҷиб ба унсурҳои радиоактивӣ фаъол боқӣ мемонад, барои соат, рўз ва ё ҳатто сол не метавонад ҳамчун ногаҳонӣ дар ибтидои асри бистум физикҳо омад. Таҳқиқот, барои мисол, thorium, ки пас аз як натиҷаи ғайричашмдошт: дар як ампула пўшида фаъолияти худ назаррас буд. Дар қадре андаке аз он хона фурӯ рафт. Хулосаи оддӣ буд: табдили thorium ҳамроҳ бо иҷозати радон (газ). Ҳамаи элементҳои дар радиоактивц ба ҷавҳари комилан гуногун табдил, ва дар он хосиятҳои физикӣ ва химиявии. Ин ҷавҳари, дар навбати худ, низ ноустувор. Ин аст, ки ҳоло се қатор дигаргуниҳои ҳамин маълум аст.

Дониш ин дигаргуниҳои дар муайян намудани вақти минтақаҳои inaccessibility минагузорикардашуда дар раванди таҳқиқоти атом ва ядроӣ, ё фалокат хеле муҳим мебошанд. Дар нимаи-ҳаёти плутониум - вобаста ба isotopes худ - дар доираи аз 86 ҳо (Pu 238) ба 80 Ma (Pu 244). Консентратсияи ҳар isotope як фикри дар бораи давраи майдони decontamination медиҳад.

Дар металлӣ гарон бештар

Маълум аст, ки дар замони муосир аст металлӣ хеле гаронтар аз тилло, нуқра ва платина нест. Инҳо дар бар мегиранд, ки плутониум. Ҷолиб аст, ки дар табиат дар таҳаввулоти ин плутониум офарида аст, ёфт нашуд. Аксарияти унсурҳои доранд, дар шароити лабораторӣ ба даст. Амали плутониум-239 дар реактори ҳастаӣ ба ӯ имкон дод, ки табдил хеле маъмул ин рӯз. Гирифтани кофӣ барои истифода дар реакторҳои аз андозаи isotope онро амалан бебаҳо.

(- 56 соат нисфи ҳаёт) плутониум-239 аст, ки дар vivo дар натиљаи реаксияи занҷираи дар уран-239 Neptunium-239 ба даст. занҷираи монанд имкон медиҳад, ки зам плутониум дар реактори ҳастаии. Қурби пайдоиши шумораи зарурии зиёд миллиардҳо табиии маротиба.

Ариза дар Энергетика

аст, баҳс дар бораи камбудиҳои ҳастаӣ ва «strangeness» башарият, ки қариб ягон ифтитоҳи истифода бурда мешавад, ба куштани гуна худ нест. Ифтитоҳи плутониум-239, ки қодир аст ба иштирок дар силсилаи реаксия ҳастаӣ иҷозат дода мешавад, ки ба истифода аз он ҳамчун манбаи энергияи осоишта. Уран-235 аст, аналогї аз плутониум дид, ки дар ин ҷаҳон хеле нодир аст, онро аз интихоб кунед маъдан уран хеле мушкил бештар ба даст плутониум.

Синну соли Замин

Таҳлили Radioisotope аз isotopes унсурҳои радиоактивӣ медиҳад, ки фикри дақиқ бештар аз умри як намуна аз ҷумла.

Бо истифода аз занҷири дигаргунсозии ба «уран - thorium», ки дар қишри замин, имкон медиҳад, ки муайян намудани синну соли сайёраи мо. Фоизи аз ин унсурҳо ба ҳисоби миёна дар саросари ќадре underlies ин усул. Бино ба маълумоти охирин, синни Замин 4.6 миллиард сол сола аст.