Fòmasyon, Syans
Mwatye lavi a nan eleman radyo-aktif - sa ki sa li ak kouman yo defini li? Fòmil mwatye lavi
Istwa a nan etid la nan radyoaktivite te kòmanse, 1 mas 1896, lè pi popilè franse syantis la Anri Bekkerel aksidantèlman dekouvri yon bagay etranj nan radyasyon an nan sèl iranyòm. Li te vin wè yon plak fotografi, mete yo nan yon bwat ak yon echantiyon sal. Li se rezilta a nan peyi posede segondè penetrasyon radyasyon, ki te rich iranyòm. Sa a se pwopriyete yo te jwenn nan eleman yo pi lou, ranpli tablo peryodik. Yo te ba li non an "radyoaktivite".
Nou entwodui karakteristik sa yo nan radyoaktivite
Sa a pwosesis - espontane manm konvèsyon atòm izotòp nan yon izotòp diferan ak evolisyon similtane nan patikil elemantè (elektwon, nwayo atomik nan elyòm). atòm Konvèsyon parèt natirèlman, san yo pa egzije absòpsyon enèji ekstèn. kantite nan prensipal karakteriz liberasyon an enèji pandan pwosesis la nan pouri anba tè radyo-aktif, rele aktivite.
A = λN, kote λ- pouri anba tè konstan, N - kantite atòm aktif nan echantiyon an.
Detache α, β, γ-pouri. ekwasyon yo ki koresponn yo rele règ konpanse:
non | Ki sa ki pase | ekwasyon reyaksyon |
α pouri anba tè | konvèsyon nan atomik nwayo nan X Y nwayo divilge nwayo a nan yon atòm elyòm | X Z Yon → Z-Y 2 A-4 + 4 2 Li |
β - dezentegrasyon | konvèsyon nan atomik nwayo nan nwayo a X Y ak liberasyon an elèktron | Z Yon → Z + X 1 Y A + -1 e Yon |
γ - pouri anba tè | pa akonpaye pa chanjman ki fèt nan nwayo a, enèji a lage nan fòm lan nan yon vag elektwomayetik | X Z Yon → Z X A + γ |
entèval an tan nan radyoaktivite
Moman sa a yo tonbe nan twou a nan patikil yo pa ka fikse pou atòm nan an patikilye. Pou l ', li se pito yon "aksidan" olye ke yon modèl. Izolasyon nan enèji ki caractérise pwosesis la, defini kòm aktivite a nan echantiyon an.
Li se etabli ke gen yon tan pandan ki egzakteman mwatye nan atòm yo nan echantiyon yo sibi pouri anba tè. se entèval Fwa sa a, yo rele "demi-lavi". Ki sa ki se siyifikasyon an nan entwodiksyon an nan konsèp sa a?
Ki sa ki se mwatye lavi a?
Li parèt ke pou yon tan egal a peryòd la, egzakteman mwatye nan atòm aktif repo yo echantiyon prezan. Men, sa a vle di ke pandan tout atòm aktif dezentegre konplètman nan de mwatye lavi-? Pa nan tout. Apre yon pwen sèten nan echantiyon an se mwatye nan eleman yo radyo-aktif pa menm kantite lajan an nan tan atòm rete dekonpoze menm mwatye, ak sou sa. radyasyon an toujou pou yon tan long, pi wo pase mwatye lavi a. Pakonsekan, atòm yo aktif nan echantiyon an yo estoke poukont soti nan radyasyon an
mwatye lavi a - yon kantite ki depann sèlman sou pwopriyete yo nan sibstans la. Se valè a defini pou anpil izotòp li te ye radyo-aktif.
Table: "pouri anba tè a mwatye lavi nan sèten izotòp"
| non | deziyasyon | di ki kalite pouri anba tè | mwatye lavi |
Radium | 88 Ra 219 | alfa | 0.001 segonn |
Manyezyòm | 12 Mg 27 | beta | 10 minit |
gaz radon | 86 RN 222 | alfa | 3.8 jou |
Cobalt | 27 Ko 60 | beta, gama | 5.3 ane |
Radium | 88 Ra 226 | alfa, gama | 1620 ane |
Iranis | 92 238 U | alfa, gama | 4.5 bilyon ane |
Detèminasyon nan mwatye lavi fèt èksperimantal. Nan syans laboratwa fèt repete mezire aktivite a. Depi echantiyon laboratwa nan gwosè minimòm (chèchè sekirite se pi wo a tout), se eksperyans la te pote soti ak entèval diferan, repete plizyè fwa. Li baze sou regilarite la nan chanjman ajan aktivite.
Yo nan lòd yo detèmine demi-lavi sa a ki se mezire aktivite nan echantiyon an nan entèval tan espesifik. Etandone ke paramèt la ki gen rapò ak kantite a nan atòm dezentegre nan lalwa Moyiz la dezentegrasyon radyo-aktif, pou detèmine si demi-lavi a.
definisyon EGZANP pou izotòp nan
Se pou nimewo a nan eleman aktif nan izotòp la nan yon tan bay yo ki egal a N, entèval an tan pandan ki obsèvasyon se t 2 - t 1 kote kòmansman ak nan fen a yo se ase pre obsèvasyon. Asime ke n - kantite atòm kraze fè ti miyèt nan yon entèval tan bay yo, Lè sa a, n = KN (t 2 - t 1).
Nan ekspresyon sa a, K = 0.693 / T½ - faktè proporsyonalite, ki rele pouri anba tè konstan. T½ - demi-lavi a nan izotòp la.
Sipoze pou inite nan tan plas. Se konsa K = n / N endike fraksyon nan izotòp nwayo prezan dezentegrasyon pou chak inite tan.
Lè ou konnen valè a nan konstan nan pouri anba tè ka detèmine ak mwatye nan lavi sa a ki nan pouri anba tè: T½ = 0.693 / K.
Li swiv ki pou chak inite tan pa gen okenn kraze yon sèten kantite atòm aktif, ak yon pwopòsyon sèten.
Lwa a nan dezentegrasyon radyo-aktif (spp)
Mwatye-lavi se spp la baz. Modèl sòti Frederick sodi ak Ernest Rutherford sou baz la nan rezilta eksperimantal nan 1903. Li se etone ke mezi plizyè ki fèt ak enstriman mizik ki lwen soti nan pafè an tèm de syèk la byen bonè ventyèm, mennen nan yon rezilta egzat ak valab. Li te vin baz la nan teyori a nan radyoaktivite. Nou dériver yon antre matematik nan lwa pouri anba tè radyo-aktif.
- Se pou N 0 - kantite atòm aktif nan tan an aktif. Apre entèval an tan t ap nondecomposed N eleman.
- Nan yon moman egal a mwatye lavi a rete egzakteman mwatye nan eleman yo aktif: N = N 0/2.
- Apre yon peryòd plis nan yon sèl mwatye nan echantiyon an yo se: N = N 0/4 = N 0/2 2 atòm aktif.
- Apre yon tan egal a yon pli lwen demi-lavi, echantiyon an pral kenbe sèlman: N = N 0/8 = N 0/2 mwa Mas la.
- Nan yon moman lè lame a N demi-peryòd nan echantiyon yo ap rete 0 N N / 2 = n nan patikil yo aktif. Nan ekspresyon sa a n = t / T½: rapò a nan sondaj la nan demi-lavi a.
- gen spp yon ti jan diferan ekspresyon matematik ki se pi plis pratik nan travay yo: N = N 0 2 - t / T½.
Modèl la pèmèt yo detèmine, nan adisyon a demi-lavi sa a ki, ki kantite atòm izotòp aktif nondecomposed nan yon tan bay yo. Lè ou konnen ki kantite atòm nan echantiyon an nan kòmansman an nan obsèvasyon an, apre yo fin kèk tan, ou ka detèmine tout lavi a nan dwòg la.
Detèmine demi-lavi a nan radyo-aktif fòmil lalwa pouri anba tè li te ede sèlman si sèten karakteristik: kantite izotòp aktif nan echantiyon an, li se difisil jwenn ase.
Konsekans nan lwa a ki
Dosye fòmil spp kapab, lè l sèvi avèk konsèp la nan aktivite ak preparasyon mas atòm.
Aktivite se pwopòsyonèl ak kantite atòm radyo-aktif: A = A 0 • 2 -t / T. Nan sa a fòmil, yon 0 - echantiyon aktivite nan zewo tan, A - aktivite apre t segonn, T - mwatye lavi.
ka pwa nan sibstans la dwe itilize nan modèl la: M = m 0 • 2 -t / T
Pou nenpòt entèval regilye kraze absoliman menm pwopòsyon an nan atòm yo radyo-aktif ki disponib nan preparasyon sa a.
limit yo nan Application nan lwa a ki
Lwa a nan tout respè se yon estatistik, pou nou defini pwosesis yo nan yon microcosme. Mwen konprann ke mwatye lavi a-nan eleman radyo-aktif - estatistik. Nati a Probabilistic nan evènman yo nan nwayo atomik sijere ke nwayo a abitrè ka tonbe nan nenpòt ki lè. Fè prediksyon yon evènman se enposib, nou ka sèlman detèmine kredibilite li yo nan yon tan. Kòm yon rezilta, demi-lavi sa a ki pa fè sans:
- pou yon atòm patikilye;
- minimòm echantiyon mas.
tout lavi a nan atòm nan
Egzistans lan nan atòm nan nan yon kondisyon ki orijinal li ka dire pou yon dezyèm, e petèt dè milyon de ane sa yo. Pale sou tan an nan patikil yo nan lavi se tou pa nesesè. Pa antre yon montan egal nan valè an mwayèn nan tout lavi a nan atòm yo, ou ka pale sou egzistans lan nan atòm nan yon izotòp radyo-aktif, efè yo nan pouri anba tè radyo-aktif. mwatye lavi a nan nwayo atomik la depann sou pwopriyete yo nan atòm nan epi yo pa depann sou lòt kantite.
Eske li posib poum rezoud pwoblèm nan: ki jan yo jwenn mwatye lavi sa a ki, konnen lavi an mwayèn?
Pou detèmine fòmil la kominikasyon demi-lavi pou tout lavi a vle di nan nwayo yon atòm an ak pouri anba tè èd nan konstan, pa mwens.
τ = T 1/2 / LN2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
Nan dosye sa a, τ - pou tout lavi an mwayèn, λ - konstan nan pouri anba tè.
Lè l sèvi avèk demi-lavi sa a ki
spp Aplikasyon pou detèmine laj la nan echantiyon yo moun se gaye anpil nan rechèch la nan syèk la byen ta ventyèm. presizyon nan pou detèmine si laj la nan zafè fosil se konsa ogmante ki ka bay insight nan tan an lavi nan BC la milenè.
Radyokarbon fosil echantiyon òganik ki baze sou chanjman an nan aktivite kabòn-14 (radyokarbon) prezan nan tout òganis. Li tonbe nan yon kò k ap viv pandan metabolis epi li se genyen ladan l 'nan yon konsantrasyon an patikilye. Apre lanmò a nan metabolis ak anviwònman an sispann. Konsantrasyon an nan kabòn radyo-aktif tonbe akòz pouri anba tè natirèl, aktivite a diminye Prorate.
Ak valè sa yo, mwatye lavi a, fòmil la nan lalwa Moyiz la nan dezentegrasyon radyo-aktif ede detèmine tan an nan revokasyon an nan lavi nan òganis lan.
Chèn nan transfòmasyon radyo-aktif
syans radyoaktivite te fèt nan kondisyon laboratwa. Etonan kapasite nan eleman radyo-aktif rete aktif pou èdtan, jou oswa menm plizyè ane pa t 'kapab vini kòm yon sipriz nan kòmansman an nan fizisyen yo ventyèm syèk la. Etid, pou egzanp, Toryòm, ki te swiv pa yon rezilta inatandi: nan yon anpoul fèmen nan aktivite li yo te enpòtan. Nan respirer a mwendr nan li tonbe. Konklizyon an te senp: konvèsyon nan Toryòm akonpaye pa liberasyon an nan gaz radon (gaz). Tout eleman nan radyoaktivite nan transfòme nan yon sibstans ki sou konplètman diferan, ak dans pwopriyete yo fizik ak chimik. Sa a sibstans ki, nan vire, se tou enstab. Li se kounye a li te ye twa ranje nan transfòmasyon menm jan an.
Konesans nan transfòmasyon sa yo, se trè enpòtan nan pou detèmine si tan an nan zòn inaksesibilite kontamine nan pwosesis pou yo atomik ak nikleyè rechèch, oswa katastwòf. mwatye lavi a nan plitonyòm - depann sou izotòp li yo - nan seri a soti nan 86 a (pu 238) a 80 Ma (pu 244). Konsantrasyon an nan chak izotòp bay yon lide sou peryòd la nan zòn nan dekontaminasyon.
Metal la pi chè
Li konnen sa nan tan modèn gen yon metal pi plis chè pase lò, ajan ak platinum. Men sa yo enkli plitonyòm la. Enteresan, nan nati a ki te kreye nan evolisyon nan plitonyòm la se pa sa yo te jwenn. Pifò eleman yo jwenn nan kondisyon laboratwa. te Operasyon nan plitonyòm-239 nan réacteurs nikleyè pèmèt l 'yo vin trè popilè jou sa yo. Jan ou ka jwenn ase pou itilize nan réacteurs yo nan kantite lajan an nan izotòp la fè li pratikman anpil valè.
Plitonyòm-239 se jwenn nan vivo kòm yon rezilta nan reyaksyon chèn nan iranyòm-239 Nèptunyom-239 (demi-lavi sa a ki - 56 èdtan). Menm jan an chèn pèmèt yo akimile plitonyòm nan réacteurs nikleyè. Pousantaj nan ensidan nan nimewo yo egzije depase dè milya natirèl yo te genyen de fwa.
Aplikasyon nan enèji
Gen anpil pale sou enpèfeksyon yo nan fòs nikleyè ak "singularité a" nan limanite ki prèske nenpòt ouvèti itilize yo touye kalite pwòp yo. se ouvèti ki nan yon plitonyòm-239, ki se kapab patisipe nan reyaksyon an chenn nikleyè pèmèt yo sèvi ak li kòm yon sous enèji lapè. Iranyòm-235 se yon analogique nan plitonyòm la yo te jwenn nan mond lan se ra anpil, chwazi li nan men minrè a iranyòm se pi plis difisil pase yo ka resevwa plitonyòm.
Laj sou Latè a
Isotope analiz de izotòp nan eleman radyo-aktif bay yon lide pi egzak nan tout lavi a nan yon echantiyon an patikilye.
Lè l sèvi avèk chèn nan transfòmasyon "nan iranyòm - Toryòm", genyen nan yo nan kwout tè a nan, fè li posib yo detèmine laj la nan planèt nou an. Pousantaj la nan eleman sa yo nan mwayèn nan tout kwout la fond metòd sa a. Dapre done yo dènye, laj la nan Latè a se 4.6 milya dola ane fin vye granmoun.
Similar articles
Trending Now