Կես կյանքը ռադիոակտիվ տարրերի - ինչ է դա եւ ինչպես է սահմանել այն. Formula կես կյանքը

Պատմությունը ուսումնասիրության ռադիոակտիվության սկսվեց մարտի 1-1896-ին, երբ հայտնի ֆրանսիացի գիտնական Անրի Bekkerel պատահաբար հայտնաբերել է մի տարօրինակ բան է ճառագայթման ուրանի աղերի: Պարզվել է, որ մի լուսանկարչական ափսե, տեղադրված է տուփի հետ մի նմուշ ստվեր. Դա արդյունք երկրների ունեցող բարձր ներթափանցող ճառագայթման, որն արդեն հարստացված ուրան: Այս գույքը հայտնաբերվել է ամենածանր տարրերից, լրացնելով պարբերական աղյուսակը: Նա տվել անունը «ռադիոակտիվության»:

Մենք ներկայացնում ենք այն հատկանիշները ռադիոակտիվությամբ

Այս գործընթացը - ինքնաբուխ դարձի անդամ ատոմ իզոտոպների է տարբեր իզոտոպով հետ միաժամանակյա էվոլյուցիայի տարրական մասնիկների (էլեկտրոններ, ատոմային միջուկների հելիումի): Փոխարկման ատոմների հայտնվել տարերայնորեն, առանց պահանջող արտաքին էներգիայի կլանման: Հիմնական քանակն բնութագրող էներգետիկ ազատ արձակել ընթացքում ռադիոակտիվ հոտել, որը կոչվում է գործունեության.

ռադիոակտիվ նմուշը գործունեության կոչվում հավանական համարը քայքայման նմուշի մեկ միավորի ժամանակ. Ի ՀՀ SI (System Միջազգային) չափման միավորից դա կոչվում է Բեքերելն (Bq): Մեկում Բեքերել որդեգրել է նման օրինակելի գործունեություն, որը տեղի է ունենում միջինը 1 փլուզումից մեկ վայրկյանում:

A = λN, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը λ- քայքայվել հաստատուն, N - ակտիվ ատոմների նմուշի.

Մեկուսացված α, β, հետեւ-տրոհումների: Որ համապատասխան հավասարումների կոչվում են հաշվանցվել կանոնները:

անուն	Ինչ է կատարվում	արձագանքը հավասարումը
α քայքայվել	փոխակերպման ատոմային միջուկի է X Y կորիզ հրապարակում կորիզ է հելիումի ատոմի	X Z Ա → Z-Y 2-4 + 4 2 Նա
β - մասնատում	փոխակերպման ատոմային միջուկի է X Y կորիզ հետ էլեկտրոնային հաղորդագրության մեջ	Z A → Z + X 1 Y A + -1 ե Ա
γ - քայքայվել	չեն ուղեկցվում փոփոխությունների կորիզ է, որ էներգետիկ ազատ է արձակվել ձեւով էլեկտրամագնիսական ալիքի	X Z A → Z X A + γ

Ժամանակն է, ընդմիջում է ռադիոակտիվության

Պահը փլուզումից մասնիկների չի կարող սահմանվել է որոշակի Ատոմ. Նրա համար, որ դա ավելի շուտ «դժբախտ պատահար», այլ ոչ թե օրինաչափություն է: Մեկուսացումը էներգիայի, որը բնութագրում է գործընթացը, սահմանվում է որպես գործունեության նմուշի:

Այն նկատեց, որ այն փոխում է ժամանակի ընթացքում: Իսկ առանձին տարրեր ցուցադրել մի զարմանալի աստիճան հաստատունություն ճառագայթման, կան նյութեր, որոնց գործունեությունը նվազում է մի քանի անգամ կարճ ժամանակահատվածում: Զարմանալի բազմազանություն! Արդյոք դա հնարավոր է գտնել մի օրինակ այդ գործընթացներում:

Պարզվել է, որ կա մի ժամանակ, որի ընթացքում ուղիղ կեսը ատոմների նմուշին ենթարկվում անկման. Այս անգամ ընդմիջումից կոչվում է «կես կյանքը»: Որն է իմաստը ներդրման այդ հայեցակարգի.

Թե ինչ է կես կյանքը.

Պարզվում է, որ մի ժամանակ հավասար է տվյալ ժամանակաշրջանի, ուղիղ կեսի ակտիվ ատոմների ներկա ընտրանքային ընդմիջումները: Բայց արդյոք դա նշանակում է, որ բոլոր ակտիվ ատոմների մասնատել ամբողջությամբ երկու կես կյանքի. Ամենեւին էլ ոչ: Հետո մի որոշակի կետ ընտրանքում կեսը ռադիոակտիվ տարրերի կողմից նույն չափով ժամանակ մնացած ատոմների decomposes նույնիսկ կեսը, եւ այլն. Ճառագայթման պահպանվում է երկար ժամանակ, շատ ավելի բարձր է, քան կես կյանքի. Հետեւաբար, ակտիվ ատոմների է ընտրանքում պահվում ինքնուրույն են ճառագայթման

Կես կյանքը քանակն է, որը կախված է միայն հատկությունների ըստ էության: Որ արժեքը սահմանվում է բազմաթիվ հայտնի ռադիոակտիվ իզոտոպներ:

Աղյուսակ `« The կես կյանքը քայքայվել որոշ իզոտոպների »

անուն	նշանակում	տեսակը անկման	կես կյանքը
ռադիում	88 Ra 219	ալֆա	0.001 վայրկյան
մագնեզիում	12 Mg 27	բետա	10 րոպե
radon	86 Rn 222	ալֆա	3.8 օր
կոբալտ	27 Co 60	բետա, գամմա	5.3 տարեկան
ռադիում	88 Ra 226	ալֆա, գամմա	1620 տարի
Ուրան	92 238 U	ալֆա, գամմա	4,5 միլիարդ տարեկան է

Ինքնորոշման կես կյանքի կատարվում փորձնականորեն: Լաբորատոր ուսումնասիրությունների բազմիցս չափման գործունեությունը: Քանի որ լաբորատոր նմուշների նվազագույն չափի (անվտանգության հետազոտող, բոլորէն վեր է), որ փորձ է իրականացվում տարբեր ընդմիջումներով, կրկնեց բազմաթիվ անգամ: Այն հիմնված է կանոնավորության փոփոխության գործակալներ գործունեության.

Որպեսզի որոշելու կես կյանքը չափվում գործունեությունը նմուշի ժամը կոնկրետ ժամանակային ընդմիջումներով: Հաշվի առնելով, որ այդ պարամետրի հետ կապված քանակի առնելով ատոմների ից ռադիոակտիվ անկման օրենքի, որոշելու է կես կյանքը:

Օրինակ սահմանումները իզոտոպով

Թող թիվը ակտիվ տարրերի իզոտոպով տվյալ պահին հավասար է N, որ ժամանակն ընդմիջումից որի ընթացքում դիտարկումը տ ₂ - տ _1, որտեղ սկիզբը եւ վերջը բավականաչափ մոտ դիտորդական: Ենթադրել, որ N - ատոմների փլուզվեց տվյալ ժամանակահատվածի, ապա n = KN (տ ₂ - տ _1):

Այս արտահայտության, K = 0.693 / T½ - համաչափության գործոն, որը կոչվում է քայքայվել հաստատուն: T½ - կես կյանքը իզոտոպով:

Ընդունենք, որ ժամանակն անցք միավորի: Այսպիսով, K = n / Ն ցույց է տալիս խմբակցության իզոտոպը միջուկների ներկա փլուզվող մեկ միավորի ժամանակ.

Իմանալով, արժեքը անկման հաստատունի կարող է որոշվել եւ կես կյանքը քայքայման: T½ = 0,693 / Կ

Սրանից հետեւում է, որ մեկ անգամ միավորը ոչ կոտրում է որոշակի քանակությամբ ակտիվ ատոմների եւ որոշակի համամասնությամբ:

Որ օրենքը ռադիոակտիվ անկման (spp)

Կես կյանքը հիմքն է spp. Pattern ստացված Ֆրեդերիկ SODDY եւ Էռնեստ Rutherford հիման վրա փորձարարական արդյունքների 1903. Զարմանալի է, որ բազմաթիվ չափումներ պատրաստված գործիքներով, որոնք հեռու է կատարյալ առումով վաղ քսաներորդ դարում, հանգեցրել է ճշգրիտ եւ վավեր արդյունքների: Նա դարձավ հիմքը տեսության ռադիոակտիվության: Մենք ժառանգում ենք մի մաթեմատիկական մուտքը ռադիոակտիվ անկման օրենքի:

- Թող N ₀ - շարք ակտիվ ատոմների ակտիվ ժամանակ: Հետո ժամանակի ընդմիջումից տ չի nondecomposed N տարրեր:

- Մի ժամանակ հավասար է կես կյանքի մնում են ուղիղ կեսը ակտիվ տարրերից: N = N _0/2.

- Հետո հետագա ժամանակահատվածի մեկ կեսին նմուշի: N = N _0/4 = N _0/2 ² ակտիվ ատոմների.

- Հետո մի ժամանակ հավասար է հետագա կես կյանքի, որ նմուշ կպահպանի միայն: N = N _0/8 = N ^_0/2 մարտի.

- Այն ժամանակ, երբ ընդունող n կես ժամանակահատվածները է նմուշի կմնան ₀ N = N / 2 ^N ակտիվ մասնիկների. Այս արտահայտության n = T / T½: հարաբերակցությունը ստուգվել է կես կյանքի.

- ունի spp փոքր-ինչ այլ մաթեմատիկական արտահայտություն, որն ավելի հարմար է այն խնդիրների: N = N ₀ 2 ^{- T / _T½:}

Օրինակը թույլ է տալիս որոշելու, թե, ի լրումն կես կյանքի, ակտիվորեն իզոտոպի ատոմների nondecomposed տվյալ պահին: Իմանալով, որ մի շարք ատոմների նմուշի սկզբին դիտարկմանը, որոշ ժամանակ անց, դուք կարող եք որոշել, թե կրճատում դեղամիջոցի.

Որոշում է կես կյանքի ռադիոակտիվ քայքայվել օրենքի բանաձեւով այն օգնում է միայն այն դեպքում, եթե որոշակի պարամետրերի: շարք ակտիվ իզոտոպների ընտրանքում, որ դժվար է գտնել բավարար.

Հետեւանքները օրենքի

Ձայնագրեք spp բանաձեւը կարող եք, օգտագործելով հայեցակարգը զանգվածային գործունեության եւ պատրաստման ատոմների.

Ակտիվություն համամասնական թվի ռադիոակտիվ ատոմների: A = A ₀ • 2 ^{-t / T.} Այս բանաձեւով, Ա ₀ - նմուշը գործունեության զրոյական ժամանակ, A - գործունեություն հետո t վայրկյան, T - կես կյանքի.

Քաշը նյութի կարող է օգտագործվել օրինակին: m = մ ₀ • 2 ^{-t / T}

Համար որեւէ կանոնավոր պարբերականությամբ խախտում բացարձակապես նույն համամասնությամբ ռադիոակտիվ ատոմների առկա է սույն նախապատրաստման.

Այն սահմանները կիրառելիության օրենքի

Որ օրենքը բոլոր առումներով վիճակագրական, սահմանելով այն գործընթացները մի միկրոկոսմոս. Հասկանալի է, որ կես կյանքի ռադիոակտիվ տարրերի - վիճակագրություն. Որ հավանակային բնույթը իրադարձությունների ատոմային միջուկների ենթադրում է, որ կամայական միջուկը կարող է փլուզվել ցանկացած ժամանակ: Կանխատեսել մի իրադարձություն հնարավոր չէ, մենք կարող ենք միայն որոշել, թե իր վստահելիությունը միաժամանակ. Որպես հետեւանք, կես կյանքը չի իմաստ:

• մի կոնկրետ Ատոմ.
• նվազագույն sample զանգվածները:

Որ կյանքի Ատոմ

Առկայությունը Ատոմ իր նախնական վիճակում կարող է տեւել մի վայրկյան, եւ գուցե միլիոնավոր տարիներ: Խոսել այն մասին, որ ժամանակի ընթացքում մասնիկների կյանքի է նաեւ անհրաժեշտ չէ: Մուտքագրելով համարժեք գումարը միջին արժեքի կյանքի ատոմների, դուք կարող եք խոսել այն մասին, որ գոյության ատոմների ռադիոակտիվ իզոտոպի, հետեւանքների ռադիոակտիվ տրոհման: Կես կյանքը ատոմային միջուկի կախված է հատկությունների Ատոմ եւ կախված չէ այլ քանակներով:

Արդյոք դա հնարավոր է լուծել խնդիրը, թե ինչպես է գտնել կես կյանքը, իմանալով միջին կրճատում.

Որոշելու համար կես կյանքի հաղորդակցական բանաձեւ է միջին կյանքի ատոմի եւ անկման մշտական օգնությամբ, ոչ պակաս:

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

Այս արձանագրության, τ - ի միջին կյանքի, λ - ի անկման հաստատունի:

Օգտագործելով կես կյանքը

Դիմում spp որոշելու տարիքը առանձին նմուշների տարածված է հետազոտության հանգուցյալ քսաներորդ դարի. Ճշգրտությունը որոշելու տարիքը հանածո արտեֆակտ է այնպես, ավելացրել, որ կարող է պատկերացում մեջ կյանքի ժամանակի հազարամյակում:

Ռադիոածխածնային հանածո օրգանական նմուշները հիման վրա փոփոխության ածխածնի-14 գործունեության (Ռադիոածխածնային) առկա բոլոր օրգանիզմների. Այն ընկնում է մի կենդանի մարմնի ժամանակ նյութափոխանակության եւ դրանում պարունակվող մի կոնկրետ Համակենտրոնացման. Մահից հետո նյութափոխանակության հետ շրջակա միջավայրի դադարում: Կոնցենտրացիան ռադիոակտիվ ածխածնի նվազումը պայմանավորված է բնական քայքայման, իսկ գործունեության նվազում համամասնորեն:

Այնպիսի արժեքների, կես կյանքի, բանաձեւը օրենքի ռադիոակտիվ հոտել օգնում է որոշելու ժամանակը դադարեցման կյանքի օրգանիզմի:

Շղթա ռադիոակտիվ փոխակերպումների

ռադիոակտիվություն ուսումնասիրություններ անցկացվել են լաբորատոր պայմաններում: Զարմանալի ունակություն ռադիոակտիվ տարրերի ակտիվ են մնում ժամվա ընթացքում, օր կամ նույնիսկ տարիներ չէր կարող գալ որպես անակնկալ սկզբին քսաներորդ դարի ֆիզիկոսների. Ուսումնասիրությունները, օրինակ, թորիում, որին հաջորդում է անսպասելի արդյունք: է փակ սրվակի իր գործունեության նշանակալից էր: Ին փոքր - ինչ հոսանք ընկան: Եզրակացությունը պարզ էր, որ փոխակերպման թորիումի ուղեկցությամբ ռադոնային (գազ): Բոլոր տարրերը ռադիոակտիվության վերափոխվում է բոլորովին այլ նյութի, եւ որի ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները: Այս նյութը, իր հերթին, նույնպես անկայուն: Այն այժմ հայտնի է երեք շարքերում նմանատիպ փոխակերպումների.

Գիտելիքները այդ փոխակերպումների չափազանց կարեւոր է որոշելու ժամանակ անհասանելիության վարակված տարածքներում է գործընթացում ատոմային եւ միջուկային հետազոտությունների կամ աղետներից: Կես կյանքը պլուտոնիում `կախված իր իզոտոպներ - ի տատանվում 86 S (PU 238) 80 Ma (Pu 244): Կոնցենտրացիան յուրաքանչյուր իզոտոպի ընձեռում պատկերացում մասին ժամանակահատվածի կոշիկների վարակազերծումը տարածքում.

Առավել թանկ մետաղական

Հայտնի է, որ նոր ժամանակներում կա մի շատ ավելի թանկ է մետաղյա քան ոսկու, արծաթի եւ պլատինի: Դրանք ներառում են պլուտոնիում. Հետաքրքրական է, որ ստեղծված բնության էվոլյուցիայի է պլուտոնիում չի գտնվել: Շատ տարրեր են, որոնք ձեռք տակ լաբորատոր պայմաններում: Շահագործում պլուտոնիում-239-ի միջուկային ռեակտորներում հնարավորություն է ընձեռել նրան դառնալ շատ հայտնի այս օր. Ձեռք բերելու բավարար օգտագործման համար ռեակտորներից չափով իզոտոպով դարձնում այն գրեթե անգնահատելի է:

Plutonium-239, որը ձեռք է բերել vivo հետեւանքով շղթայական ռեակցիաների է ուրանի-239 նեպտուն-239 (կես-կյանքի 56 ժամ): Նմանատիպ շղթա թույլ է տալիս կուտակել պլուտոնիում միջուկային ռեակտորների. Այն փոխարժեքը առաջացման պահանջվող քանակի գերազանցում է բնական միլիարդավոր անգամներ:

Դիմում էներգետիկայի

Կա շատ է խոսվում այն թերությունների միջուկային էներգիայի եւ «օտարության» մարդկության, որ գրեթե ցանկացած բացումը, որն օգտագործվում է սպանել սեփական տեսակի. Բացումը պլուտոնիումի-239, որը կարող է մասնակցել միջուկային շղթայական ռեակցիայի թույլատրվում է օգտագործել այն որպես խաղաղ էներգիայի աղբյուր: Ուրանի-235 է անալոգային պլուտոնիում հայտնաբերվել է աշխարհում չափազանց հազվադեպ, ընտրեք այն ուրանի հանքաքարի շատ ավելի դժվար է, քան ստանալ պլուտոնիում.

Տարիքը Երկրի

Ռադիոիզոտոպների վերլուծությունը իզոտոպների ռադիոակտիվ տարրերի տալիս ավելի ճշգրիտ պատկերացում կազմել կյանքի որոշակի նմուշի.

Օգտագործելով տրանսֆորմացիոն շղթան "ուրանի - թորիում", պարունակվող երկրակեղեւի, ստիպում է, որ հնարավոր է պարզել տարիքը մեր մոլորակի. Որ տոկոսն այդ տարրերի միջին ողջ ընդերքը հիմքում ընկած է այս մեթոդը. Ըստ վերջին տվյալների, տարիքը Երկրի 4.6 միլիարդ տարեկան է: