Équipe, Wëssenschaft
Der Broscht Liewen vun radioaktiv Elementer - wat ass et a wéi et ze definéieren? Formel Broscht Liewen
D'Geschicht vun der Etude vun Radioaktivitéit ugefaang 1. Mäerz 1896, wou de berühmte franséische Wëssenschaftler Anri Bekkerel Accident e komeschen Saach vun der Stralung vun Uran Salzer entdeckt. Et war eraus, datt e Fotoplack voller an enger Këscht mat enger Prouf gesat. Et ass d'Resultat vun Länner héich andeems Stralung ass: et, déi Uran beräichert huet. Dëse Besëtz ass an de masseräichste Elementer fonnt, déi periodesch Dësch Ofschloss. Hien huet den Numm "Radioaktivitéit" entscheet.
Mir presentéieren d'Charakteristiken vun Radioaktivitéit
Dëse Prozess - spontan Konversioun Member Atom Isotop an enger anerer Isotop mat simultan Evolutioun vun Elementar- Deelchen (Elektronepueren, atomarer Käre vun Helium). Konversioun Atomer wossten spontan, ouni brauchen externen Energie Un-. D'Haaptrei Quantitéit der Energie Fräisetzung während dem Prozess characterizing vun radioaktiven Zerfall, genannt Aktivitéit.
A = λN, Hellef λ- Zerfall konstant, N - Zuel vun aktiv Atomer an der Prouf.
Isoléiert α, β, γ-zerfält. Déi entspriechend Equatioune sinn amortiséiert Regelen genannt:
Numm | Wat d'geschitt | Reaktioun Equatioun |
α Zerfall | Ëmbau vun der atomarer Keimzell am helle X Y. Thorunn Keimzell vun engem Helium Atom | X Z A → Z-Y. 2 A-4 + 4 2 Hien |
β - Verfall | Ëmbau vun der atomarer Keimzell vun der X Y. Keimzell mat den Elektronen Fräisetzung | Z A → Z + X 1 Y. A + -1 E A |
γ - Zerfall | net duerch Ännerungen am helle begleet, der Energie an der Form vun engem elektromagnéitesche Schwéngung Verëffentlechung | X Z A → Z X A + γ |
Der Zäit November zu Radioaktivitéit
De Moment vum Zesummebroch vun der Deelchen kënnen net fir d'besonnesch Atom virbereet ginn. Fir him, ass et éischter en "Accident" amplaz engem Muster. Isolatioun vun Energie, datt de Prozess, definéiert als d'Aktivitéit vun der Prouf karakteriséiert.
Et ass etabléiert, datt et eng Kéier ass während déi genee Halschent vun der Atomer vum Zerfall amgaang specimen. Dës Kéier November ass "hallef-Liewen" genannt. Wat ass d'Bedeitung vun der Aféierung vun dësem Konzept?
Wat ass d'Broscht Liewen?
Et schéngt, datt fir eng Zäit gläich un der Zäit, genee Halschent vun der aktiver Atomer presentéieren Prouf Break. Mee heescht dat dat komplett an zwee Broscht Liewen während all aktiv Atomer dinn? Guer net. No engem bestëmmte Punkt an der Prouf Halschent vun der radioaktiv Elementer vum selwechte Montant vun Zäit bleiwen Atomer ass decomposes souguer Halschent, an sou op. Der Stralung bestoe fir eng laang Zäit, vill méi héich wéi d'Halschent-Liewen. Dofir, sinn déi aktiv Atomer an der Prouf onofhängeg vun der Stralung gespäichert
Der Broscht Liewen - eng Quantitéit, déi nëmmen op d'Eegeschafte vun der Matière hänkt. Der Wäert ass fir vill bekannt radioaktiv Isotopen definéiert.
Dësch: "D'Halschent-Liewen Zerfall bestëmmte Isotopen"
| Numm | Bezeechnung | Typ vun Zerfall | Broscht Liewen |
Radium | 88 Ra 219 | Alpha | 0,001 Sekonnen |
Magnesium | 12 MG 27 | Beta | 10. Minutt |
Radon | 86 RN 222 | Alpha | 3,8 Deeg |
Gilsbuerg | 27 Co 60 | Beta, Gammablëtz | 5.3 Joer |
Radium | 88 Ra 226 | Alpha, Gammablëtz | 1620 Joer |
Uranus | 92 238 U | Alpha, Gammablëtz | 4.5 Milliarde Joer |
Determinatioun vun Broscht Liewen experimentally gesuergt. Am Labo Studien gehaal der Aktivitéit ëmmer Moossen. Zanter Labo Echantillon vun Minimum Gréisst (Sécherheet Fuerscher ass virun allem), ass d'Experimenter mat verschiddene Intervalle duerchgefouert, oft widderholl. Et baséiert op der Regularitéit vun änneren Agenten Aktivitéit.
Fir d'Halschent-Liewen ze bestëmmen ass gemooss Aktivitéit vun der Prouf bei spezifesch Zäit resp. Entscheet, dass d'Parameter fir d'Quantitéit vun disintegrated Atomer vum radioaktiven Zerfall Gesetz dinn, der Broscht Liewen Bestëmmung.
BEISPILL Definitiounen fir de Isotop
Loosst d'Zuel vun de Isotop vun aktiv Elementer vun enger bestëmmter Zäit ze N selwecht ass, ass der Zäit November während deenen Observatioun net 2 - t 1 wou den Ufank an de Schluss genuch no Observatioun sinn. Dovun ausgoen, datt n - Zuel vun Atomer zu enger bestëmmter Zäit November disintegrated, da n = kN (t 2 - t 1).
An dësem Ausdrock, K = 0.693 / T½ - Proportionalitéit Faktor, Zerfall konstante genannt. T½ - d'Halschent-Liewe vun der Isotop.
Verantwortung fir de Stonneplang Eenheet. Sou K = n / N bedeit d'Ëmwandlung vun Isotop Käre presentéieren disintegrating pro Unitéit Zäit.
Wëssen de Wäert vun der Zerfall konstante sech kann an der Broscht Liewen vun Zerfall: T½ = 0.693 / K.
Et ass deemno, datt kee pro Zäit Unitéit eng gewëssen Zuel vun aktiv Atomer Virdeeler, an engem gewëssen Undeel.
D'Gesetz vun radioaktiven Zerfall (niwweleg)
Halschent-Liewen ass d'Basis niwweleg. Muster ofgeleet Frederick Soddy an Ernest Rutherford op der Basis vun experimentell Resultater vun 1903. Et ass onerwaarten datt MÉI Miessunge mat Instrumenter huet, datt wäit aus perfekt wat vun der fréi zwanzegsten Joerhonnert sinn, op eng korrekt a valabel Resultater gefouert. Hie gouf d'Basis vun der Theorie vun Radioaktivitéit. Mir ergi eng mathematesch Element vun radioaktiven Zerfall Gesetz.
- Loosst N 0 - Zuel vun aktiv Atomer an der aktiver Zäit. No der Zäit November gëtt t N Elementer nondecomposed.
- Op eng Kéier gläich un der Broscht Liewe bleift genee d'Halschent vun der aktiver Elementer: N = N 0/2.
- No enger weiderer Period vun eent Halschent vun der Prouf si: N = N 0/4 = N 0/2 2 aktiv Atomer.
- No enger Zäit gläich zu enger weiderer Halschent-Liewen, gëtt d 'Prouf nëmme behalen: N = N 0/8 = N 0/2 Mäerz.
- Op enger Zäit wou de Provider n Halschent-Perioden an der specimen wäert 0 N = N / 2 n vun der aktiver Deelchen bleiwen. An dësem Ausdrock n = T / T½: d'Verhältnis vun der SUGGERÉIEREN op d'Broscht Liewen.
- huet niwweleg bëssi anescht mathematesch Ausdrock déi méi praktesch an Aufgaben ass: N = N 0 2 - t / T½.
D'Muster erlaabt zousätzlech zu der Broscht Liewen ze bestëmmen,, d'Zuel vun den aktive Isotop Atomer nondecomposed bei enger bestëmmter Zäit. der Zuel vun den Atomer vun der Prouf am Ufank vun der Observatiounsplaz, no e puer Zäit wëssen, kënnt Dir d'Liewensdauer vun der Drogenofhängeger bestëmmen.
Bestëmmen der Broscht Liewen vun radioaktiven Zerfall Gesetz Formule et nëmmen wann bestëmmte Parameteren hëlleft: d'Zuel vun den aktive Isotopen am Prouf, ass et schwéier genuch ze fannen.
Konsequenze vum Gesetz
Rekord niwweleg Formule kann, d'Konzept vun Mass Aktivitéit a Virbereedung Atomer benotzt.
Aktivitéit ass proportional zu der Zuel vun radioaktiv Atomer: A = A 0 • 2 -T / T. Dës Formule, A 0 - Prouf Aktivitéit bei null Zäit, A - Aktivitéit no t Sekonnen, T - Broscht Liewen.
m = m 0 • 2 -T / T: Gewiicht vun der Substanz kann an der Muster benotzt ginn
Fir all regelméissegen Break absolut déi selwecht Undeel vun der radioaktiv Atomer an dëser Virbereedung sinn.
Der Limite vu Dës Gesetz
Gesetz an all respektéiert ass eng Statistik, Definitioun d'Prozesser an engem Aart. Et ass dat d'Broscht Liewen vun radioaktiv Elementer verstan - iwwerleen. D'probabilistic Natur vun den Evenementer zu atomarer Käre hindeit, datt d'arbiträr Kär zu all Moment Zesummebroch kann. Viraus en Evenement onméiglech ass, kënne mir nëmmen hir Kredibilitéit op enger Zäit bestëmmen. Als Resultat, heescht der Broscht Liewen net Sënn maachen:
- fir eng bestëmmte Atom;
- Minimum Prouf Sonnemassen.
Der Liewensdauer vum Atom
D'Existenz vum Atom an hiren ursprénglechen Zoustand kann fir eng zweet, a vläicht Millioune Joer lescht. Diskussioun iwwert d'Zäit vun den Deelercher vum Liewen ass och net néideg. eng Zomm gläich op d'Moyenne vun der Liewensdauer vun den Atomer vun Gaang, kënnt Dir iwwert d'Existenz vun Atomer vun engem radioaktiv Isotop, d'Auswierkunge vun radioaktiven Zerfall schwätzen. Der Broscht Liewen vun der atomarer Keimzell hänkt op der Eegeschafte vum Atom an net op aner Quantitéite hänkt.
Ass et méiglech de Problem ze léisen: wéi der Halschent-Liewen ze fannen, déi duerchschnëttlech Liewensdauer wëssen?
Fir d'Broscht Liewen Kommunikatioun Formel fir d'mengen Liewensdauer vum Atom an der Zerfall konstante hëllefen bestëmmen, net manner.
τ = T 1/2 / ln2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
An dësem Album, τ - d'Moyenne Liewensdauer, λ - Zerfall konstant.
Mat der Broscht Liewen
Applikatioun niwweleg fir Bestëmmung vum Alter vun den eenzelne Echantillon ass verbreet an der Fuerschung vun der spéiden zwanzegsten Joerhonnert. Der Richtegkeet vun der Alter vun Bestëmmung fossille artifacts ass esou grouss, datt Asiicht an d'Liewen Zäit vun der Joerdausend v bidden kann.
Radiocarbon fossille Bio Echantillon baséiert op der Ännerung vum Kuelestoff-14 Aktivitéit (radiocarbon) presentéieren an all Organismen. Si falen an engem liewege Kierper während ukuerbelt an ass androen op eng bestëmmte Konzentratioun aus. Nom Doud vun ukuerbelt mat der Ëmwelt Pauly. D'Konzentratioun vun radioaktiv Kuelestoff Falen wéinst natierlech Zerfall, d'Aktivitéit proportionally Verloschter.
Mat esou Wäerter, d'Broscht Liewen, d'Formule vum Gesetz vun radioaktiven Zerfall hëlleft der Zäit vun der anze- vum Liewen vun der iwerfriess ze bestëmmen.
Kette vun radioaktiv Fraen
Radioaktivitéit Studien goufen Labo Konditiounen gehaal. Erstaunlech Konterstäerkt radioaktiv Elementer bleiwen aktiv fir Stonnen, Deeg oder souguer Joer net als Iwwerraschung am Ufank vun der zwanzegsten Joerhonnert Physiker kommen kéint. Studien, zum Beispill, Thorium, duerno duerch eng exzellent Resultat: an engem zougemaach ampoule vun hirer Aktivitéit war bedeitendst. Um geringsten Doft vun et gefall. D'Konklusioun war einfach: d'Konversioun vun Thorium vun der Verëffentlechung vu Radon (Gas) begleet. All Elementer an der Radioaktivitéit an eng komplett aner Substanz transforméiert, an Hellef déi kierperlech a chemesch Eegeschaften. Dës Substanz, am Tour, ass och stabil. Et ass elo dräi Zeile vun ähnlechen Fraen bekannt.
Wëssen vun dëse Fraen sinn extrem wichteg an der Zäit vun Inaccessibilitéit Beräicher Bestëmmung am Prozess vun der atomarer an nuklear Fuerschung strapazéiert, oder erarutscht. Der Broscht Liewen vun Plutonium - je seng Isotopen - am Beräich vun 86 s (Pu 238) bis 80 Ma (Pu 244). D'Konzentratioun vun all Isotop gëtt eng Iddi iwwert d'Period vun der Decontaminatioun gekësst huet.
De stäerkste deier Metal
Et ass bekannt datt an modern mol do eng vill méi deier Metal ass wéi Gold, Sëlwer a Platin. Dozou gehéiert d'Plutonium. Spannen, an der Natur vun der Evolutioun vun der Plutonium geschaf ass net fonnt. Meescht Elementer ginn ënnert Labo Konditiounen kritt. Operatioun vun Plutonium-239 an nuklear reactors huet him erlaabt dësen Deeg extrem populär ze ginn. Maîtrise genuch fir benotzen am reactors vun der Quantitéit vun der Isotop mécht et praktesch Stot.
Plutonium-239 ass zu VIVO als Resultat vun Kette Reaktioune am Uran-239 Neptunium-239 kritt (Broscht Liewen - 56 Stonnen). Ähnlech Kette erlaabt Plutonium am nuklear reactors zu cumuléiert. De Taux vun Optriede vum néideg Zuel wéi déi natierlech Milliarden vun Zäiten.
Applikatioun vun Energie
Et ass vill Diskussioun iwwert d'Defiziter vun nuklear Kraaft an der "strangeness" vu Mënschlechkeet, datt bal keng Ouverture benotzt ass hir eegen Art ze bréngen. Ouverture vun Plutonium-239, dat gebass ass am nuklear Kette Reaktioun matmaachen ass erlaabt et als friddlechen Energiequell konzentréiert. Uran-235 ass eng analog vun der Plutonium an der Welt fonnt extrem seelen ass, wielt et aus dem Uran Äerz ass vill méi schwéier wéi Plutonium gespillt.
Alter vun der Äerd
Radioisotope Analyse vun Isotopen vun radioaktiv Elementer gëtt eng méi genee Iddi vun der Liewensdauer vun engem bestëmmte Prouf.
Mat der Transformatioun Kette "vun Uran - Thorium", vun der Äerd an d'Planéit aus, mécht et méiglech, am Alter vun eisem Planéit ze bestëmmen. De Prozentsaz vun dësen Elementer am Duerchschnëtt ganze Planéit underlies dëser Method. No déi neisten Donnéeën, ass am Alter vun der Äerd 4.6 Milliarde Joer al.
Similar articles
Trending Now