የራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች መካከል ግማሽ-ህይወት - ምን ማለት ነው እንዲሁም እንዴት ለመግለጽ? የቀመር ግማሽ-ሕይወት

ታዋቂ የፈረንሳይ የሳይንስ ሊቅ ጊዜ ራዲዮአክቲቭ ጥናት ታሪክ, መጋቢት 1, 1896 ጀመረ Anri Bekkerel በድንገት የዩራኒየም የጨው ከጨረር ውስጥ ያለ እንግዳ ነገር አግኝተዋል. ይህም አንድ የፎቶግራፍ ወጭት: ተበላሸ አንድ ናሙና ጋር ሳጥን ውስጥ ማስገባት እንደሆነ ነገሩት. ይህ የዩራኒየም ያከበራቸው ይህም ከፍተኛ የመንካት ጨረር, መያዝ አገሮች ውጤት ነው. ይህ ንብረት ወቅታዊ ጠረጴዛ ካጠናቀቁ, ከሚደፉ ክፍሎች ውስጥ ይገኛል. እሱም ስም "ራዲዮአክቲቭ" ተሰጠው.

እኛ ራዲዮአክቲቭ ባህርያት ማስተዋወቅ

ይህ ሂደት - ንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች (የኤሌክትሮማግኔቲክ, ሂሊየም ውስጥ አቶሚክ ኒውክላይ) በአንድ ጊዜ የዝግመተ ለውጥ ጋር የተለየ isotope ውስጥ ድንገተኛ ልወጣ አባል አቶም isotope. የልወጣ አቶሞች ውጫዊ ኃይል ለመምጥ ስለሚጠይቅ ያለ, በድንገት ታየ. በሂደቱ ወቅት የኃይል መለቀቅ ምልክት ከሆኑት ዋና በብዛት ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ, ልጅ ተብሎ እንቅስቃሴ.

ሬዲዮአክቲቭ ናሙና እንቅስቃሴ ዩኒት ጊዜ በአንድ ናሙና መካከል መበስበስ ሊሆን ቁጥር ይባላል. ውስጥ በ SI (የስርዓት የመለኪያ ኢንተርናሽናል) ዩኒት ይህ becquerel (Bq) ይባላል. በአንድ Becquerel በሴኮንድ በአማካይ 1 አለመስማማትና ላይ የሚከሰተው ይህም እንደዚህ ያለ ናሙና እንቅስቃሴ ጀመሩ.

A = λN, በውስጧ λ- መበስበስ በተደጋጋሚ, N - ናሙና ውስጥ ንቁ አቶሞች ብዛት.

ገለልተኛ α, β, γ-ሲበሰብስ. የ ተጓዳኝ እኩልታዎች የማካካሻ ደንቦች ተብለው ናቸው:

ስም	ምን እየተፈጠረ እንዳለ	ምላሽ ቀመር
α መበስበስን	አንድ ሂሊየም አቶም ያለውን X Y አስኳል በመልቀቅ አስኳል ውስጥ የአቶሚክ አስኳል ውስጥ ልወጣ	X ፐ ሀ → Z-Y 2 A-4 + 4 2 እሱም
β - አለመስማማትና	በኤሌክትሮን መለቀቅ ጋር X Y አስኳል ውስጥ የአቶሚክ አስኳል ውስጥ ልወጣ	Z ሀ → Z + X 1 እኔ A + -1 ሠ አንድ
γ - መበስበስን	አይደለም ኒውክሊየስ ውስጥ ለውጥ ማስያዝ, የኃይል አንድ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ መልክ የተለቀቁ	X ፐ ሀ → Z X A + γ

ራዲዮአክቲቭ ውስጥ ያለው የጊዜ ክፍተት

ወደ ቅንጣቶች መንኮታኮት ቅጽበት የተወሰነ አቶም ሊዘጋጁ አይችሉም. ከእርሱ ያህል, ይልቅ አንድ "አደጋ" ይልቅ ጥለት ነው. ናሙና እንቅስቃሴ እንደ ፍቺ ሂደት, የሚታወቅበትን ኃይል ማግለል.

ይህም ከጊዜ ሂደት ይለወጣል አስተውለናል ነው. የግለሰብ ንጥረ ጨረር ሁልጊዜ አንድ አስገራሚ ዲግሪ ለማሳየት ቢሆንም, የማን እንቅስቃሴ በአጭር ጊዜ ውስጥ ብዙ ጊዜ ይቀንሳል ንጥረ ነገሮች አሉ. አስገራሚ የተለያዩ! በእነዚህ ሂደቶች ውስጥ ጥለት ማግኘት ይቻላል?

ይህ ቢያገኙ ያለውን አተሞች በትክክል ግማሽ መበስበስ እያገኘ ሲሆን ወቅት በአንድ ጊዜ እንዳለ የተቋቋመ ነው. ይህ የጊዜ ክፍተቱን "ግማሽ-ሕይወት" ይባላል. ይህ ጽንሰ-ሐሳብ መግቢያ ትርጉም ምንድን ነው?

ወደ ግማሽ-ሕይወት ምንድን ነው?

ይህ በሚታየው ጊዜ, ንቁውን አተሞች በአሁኑ ናሙና እረፍቶች መካከል በትክክል ግማሽ ጋር እኩል የሆነ ጊዜ. ነገር ግን ይህ ሁሉ ንቁ አቶሞች ወቅት ሁለት ግማሽ-ሕይወት ውስጥ ሙሉ በሙሉ የሚፈራርሰው ማለት ነው? በፍጹም አይደለም. በናሙናው ውስጥ የተወሰነ ነጥብ ጊዜ ቀሪ አቶሞች ተመሳሳይ መጠን ሬዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች መካከል ግማሽ ነው በኋላ በጣም ላይ ግማሹን እንኳ, እና ቢበሰብስም. ጨረሩ ግማሽ ሕይወት በላይ እጅግ ከፍ ለረጅም ጊዜ, ያስቸግረናል. በመሆኑም, ናሙና ውስጥ ንቁ አቶሞች ከጨረር ከ ችሎ ይከማቻሉ

ወደ ግማሽ-ህይወት - ብቻ ንጥረ ያለውን ንብረቶች ላይ ይወሰናል ይህም የብዛት. ዋጋ ብዙ የሚታወቁ ሬዲዮአክቲቭ isotopes ለ የተገለጸ ነው.

ሠንጠረዥ: "አንዳንድ isotopes መካከል ያለው ግማሽ-ሕይወት መበስበስ"

ስም	ስያሜ	መበስበስ አይነት	ግማሽ-ሕይወት
ሬድየም	88 ራ 219	አልፋ	0,001 ሰከንዶች
ማግኒዚየምና	12 MG 27	ይሁንታ	10 ደቂቃዎች
ሬዶን	86 RN 222	አልፋ	3.8 ቀናት
በራ ያለ	27 ኮ 60	ቤታ, ጋማ	5.3 ዓመት
ሬድየም	88 ራ 226	አልፋ, ጋማ	1620 ዓመት
ዩራነስ	92 238 U	አልፋ, ጋማ	4.5 ቢሊዮን ዓመት

ግማሽ-ሕይወት መወሰኛ experimentally ፈጽሟል. የላብራቶሪ ጥናቶች ውስጥ ያለውን እንቅስቃሴ በመለኪያ በተደጋጋሚ ይካሄዳል. ዝቅተኛ መጠን (የደህንነት ተመራማሪ ሁሉ በላይ ነው) መካከል የላብራቶሪ ናሙናዎች ጀምሮ ሙከራው, የተለያዩ ክፍተቶች ጋር ተሸክመው ብዙ ጊዜ በተደጋጋሚ ተጠቅሷል. ይህ ለውጥ ወኪሎች እንቅስቃሴ አዘውታሪ ላይ የተመሠረተ ነው.

ወደ ግማሽ-ሕይወት ለመወሰን እንዲቻል የተወሰነ ጊዜ አረፍ ላይ ናሙና ይሰፈራል እንቅስቃሴ ነው. የተሰጠው መሆኑን ግማሽ-ሕይወት ለመወሰን, ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ሕግ ከ ተበታተነ አተሞች ከብዛቱ ጋር ተያያዥነት ያለውን ልኬት.

የ isotope ለምሳሌ ትርጓሜዎች

ረጥ ₁ መጀመሪያ እና መጨረሻ በበቂ የቅርብ አስተውሎት ናቸው ቦታ - በተወሰነ ጊዜ ላይ isotope ውስጥ ንቁ ክፍሎች ቁጥር N ጋር እኩል ነው እንመልከት; ጊዜ ክፍተት የትኛው ምሌከታ ወቅት ረጥ ₂ ነው. ይህ n መገመት - ታዲያ, አቶሞች ብዛት በተወሰነ የጊዜ ክፍተት ውስጥ ፈራረሰ n = KN (t ₂ - t _1).

በዚህ አገላለጽ ውስጥ, K = 0.693 / T½ - የተመጣጣኝነት ምክንያት, መበስበስን በቋሚ ይባላል. T½ - የ isotope ያለውን ግማሽ ሕይወት ነው.

ጊዜ ማስገቢያ ዩኒት ይወስዳሉ. በመሆኑም K = n / n isotope ኒውክላይ ዩኒት ጊዜ በአንድ በአሁኑ በመፈረካከስ ያለውን ክፍልፋይ ይጠቁማል.

T½ = 0.693 / ኬ: ሊታወቅ ይችላል መበስበስ በቋሚ ዋጋ እና መበስበስ ወደ ግማሽ-ሕይወት ማወቅ

ይህም ጊዜ በአንድ ዩኒት ምንም ንቁ አተሞች የተወሰነ ቁጥር, እና የተወሰነ መጠን ይሰብራል መሆኑን ይከተላል.

ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ህግ (spp)

ግማሽ-ሕይወት መሠረት spp ነው. ሥርዓተ ጥለት በ 1903 የሙከራ ውጤት መሠረት ላይ ፍሬድሪክ Soddy እና ኧርነስት ራዘርፎርድ የሚመነጩ. ይህም መጀመሪያ በሃያኛው ክፍለ ዘመን አኳያ እጅግ ፍጹም ከ የሆኑ መሣሪያዎች ጋር አደረገ በርካታ መለኪያዎች, ትክክለኛ እና ትክክለኛ ውጤት አስከተለ የሚያስገርም ነው. እሱም የራዲዮ አክቲቭ ጽንሰ ሐሳብ መሠረት ሆኗል. እኛ ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ሕግ አንድ የሂሳብ ምዝግብ ማግኘት.

- የገቢር ጊዜ ውስጥ ንቁ አቶሞች ብዛት - N ₀ እንመልከት. ጊዜ ክፍተት በኋላ T N ንጥረ nondecomposed ይሆናል.

N = N _0/2: - ወደ ግማሽ-ሕይወት ጋር እኩል የሆነ ጊዜ በትክክል ንቁ ንጥረ ነገሮች መካከል ግማሽ _{ይቀራሉ.}

N = N _0/4 = N _0/2 ² ንቁ አቶሞች: - ናሙና አንዱ ግማሽ አንድ ተጨማሪ ጊዜ በኋላ ነው.

- አንድ ተጨማሪ ግማሽ-ሕይወት ጋር እኩል የሆነ ጊዜ በኋላ, ናሙና ብቻ መያዝ ይሆናል: N = N _0/8 = N ^_0/2 መጋቢት.

- በአንድ ጊዜ ወደ ቢያገኙ ውስጥ ያለውን አስተናጋጅ n ግማሽ-ጊዜዎች የገቢር ቅንጣቶች ₀ N = N / 2 ⁿ ይቆያል ጊዜ. በዚህ አገላለጽ ውስጥ n = T / T½: ወደ ግማሽ-ሕይወት ወደ መጠይቅን ሬሾ.

- spp በ ተግባራት ውስጥ ይበልጥ አመቺ የሆነውን በመጠኑ የተለየ ሒሳባዊ አገላለጽ አለው: N = N ₀ 2 ^{- T / _T½.}

ቅጥ ወደ ግማሽ-ሕይወት በተጨማሪ, ንቁ isotope አቶሞች ብዛት በተወሰነ ጊዜ ላይ nondecomposed ለማወቅ ያስችለዋል. ወደ ምሌከታ መጀመሪያ ላይ ናሙና አቶሞች ብዛት አውቀን, ከተወሰነ ጊዜ በኋላ, እናንተ ወደ ዕፅ የዕድሜ ልክ መወሰን ይችላሉ.

ብቻ የተወሰኑ መለኪያ ከሆነ ይረዳል ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ሕግ ቀመር ያለውን ግማሽ-ሕይወት መወሰን: በናሙናው ውስጥ ንቁ isotopes ቁጥር, በቂ ማግኘት አስቸጋሪ ነው.

ከሕግ ውጤት

የመገናኛ እንቅስቃሴ እና ዝግጅት አተሞች ጽንሰ በመጠቀም መዝገብ spp ቀመር ይችላሉ.

እንቅስቃሴ ሬዲዮአክቲቭ አቶሞች ብዛት ጋር ተመጣጣኝ ነው: A = አንድ ₀ • 2 ^{-t / ቲ} በዚህ ቀመር ውስጥ, አንድ ₀ - ዜሮ ጊዜ ናሙና እንቅስቃሴ, አንዲት - ግማሽ-ህይወት - T ሰከንዶች, ቲ በኋላ እንቅስቃሴ.

በመለኮቱ ክብደት ንድፍ ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል: m = m ₀ • 2 ^{-t / ቲ}

ማንኛውም መደበኛ ክፍተቶች ለማግኘት በፍጹም በዚህ ዝግጅት ውስጥ የሚገኙ ሬዲዮአክቲቭ አተሞች ተመሳሳይ መጠን ይሰብራል.

ከሕግ applicability ያለው ወሰን

በሁሉም ረገድ ያለው ህግ ሁሉ በብዝሃ ውስጥ ሂደቶች ተዘግቦ አንድ ስታትስቲካዊ ነው. ይህ ሬዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች መካከል ግማሽ-ሕይወት መሆኑን መረዳት ነው - ስታቲስቲክ. አቶሚክ ኒውክላይ ውስጥ ክስተቶች መካከል probabilistic ተፈጥሮ በዘፈቀደ Core በማንኛውም ጊዜ ለመሰብሰብ እንደሚችል ይጠቁማል. አንድ ክስተት የማይቻል ነው ለመተንበይ, እኛ ብቻ በአንድ ጊዜ መስኮችም መወሰን ይችላሉ. በዚህም ምክንያት, ወደ ግማሽ-ሕይወት ትርጉም አይሰጥም:

• አንድ የተወሰነ አቶም ለ;
• አነስተኛ የናሙና በብዙኃኑ.

ስለ አቶም ያለው የህይወት ዘመን

በመጀመሪያው ሁኔታ ውስጥ አቶም ሕልውና ሁለተኛ ሊቆይ እንዲሁም ዓመታት ምናልባትም በሚሊዮን ይችላል. ሕይወት ቅንጣቶች ጊዜ መነጋገር ደግሞ አስፈላጊ አይደለም. ስለ አቶሞች የዕድሜ ልክ አማካይ ዋጋ ጋር እኩል የሆነ መጠን በማስገባት, አንድ ሬዲዮአክቲቭ isotope አተሞች, ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ውጤቶች ሕልውና መነጋገር ይችላሉ. የ የአቶሚክ አስኳል መካከል ግማሽ-ሕይወት አቶም ውስጥ ንብረቶች ላይ ይወሰናል እና ሌሎች መጠን ላይ የተመካ አይደለም.

አማካይ ዕድሜ ልክ አውቆ እንዴት ወደ ግማሽ-ሕይወት ለማግኘት: ይህም ችግሩን ለመፍታት ይቻላል?

ምንም ያነሰ ስለ አቶም ያለውን አማካኝ የህይወት እና መበስበስ የማያቋርጥ እርዳታ, ለ ግማሽ-ሕይወት ልውውጥ ቀመር ለመወሰን.

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

አማካይ ዕድሜ ልክ, λ - - ወደ መበስበስ በተደጋጋሚ በዚህ መዝገብ, τ ውስጥ.

ወደ ግማሽ-ሕይወት መጠቀም

ግለሰብ ናሙናዎች ዕድሜ ለመወሰን ማመልከቻ spp መገባደጃ በሃያኛው መቶ ዘመን ምርምር ውስጥ የተስፋፋ ነው. ትክክለኛነት ዕድሜ በመወሰን የቅሪተ አካል ቅርሶች እንዲሁ ዓክልበ ሕይወት ጊዜ ማስተዋል ማቅረብ የሚችሉ እየጨመረ ነው.

ራዲዮካርበን በሁሉም ፍጥረታት ውስጥ በአሁኑ ካርቦን-14 እንቅስቃሴ (ራዲዮካርበን) መካከል ያለውን ለውጥ ላይ የተመሠረተ የቅሪተ ኦርጋኒክ ናሙናዎች. ይህ ተፈጭቶ ወቅት አንድ ሕያው አካል ወድቃ በአንድ በተወሰነ ማጎሪያ ላይ በውስጡ የያዘ ነው. በአካባቢ ጋር ተፈጭቶ ሞት በኋላ ካቆመ. ሬዲዮአክቲቭ ካርበን ያለው ወደ ማጎሪያ ተፈጥሯዊ መበስበስ, እንቅስቃሴ ተመጣጣኝ ይቀንሳል ምክንያት ይወድቃል.

እንደ እሴቶች, ወደ ግማሽ-ሕይወት ጋር, ሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ሕግ ያለውን ቀመር ኦርጋኒክ ሕይወት መቋረጥ ጊዜ ለመወሰን ይረዳል.

ሬዲዮአክቲቭ ለውጥ በማድረግ መካከል ሰንሰለት

ራዲዮአክቲቭ ጥናቶች የላቦራቶሪ ሁኔታ የተካሄደ ነበር. የራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች ወደ አስገራሚ ችሎታ በሃያኛው ክፍለ ዘመን የፊዚክስ መጀመሪያ ላይ ድንገተኛ ሊመጣ አልቻለም ሰዓት, ቀን ወይም እንዲያውም ዓመታት ንቁ ሆነን. ጥናቶች ለምሳሌ ያህል, አንድ ያልተጠበቀ ውጤት ተከትሎ thorium: በውስጡ እንቅስቃሴ ዝግ ampoule ውስጥ ጉልህ ነበር. የሱን ትንሽ whiff ላይ ወደቀ. መደምደሚያ ቀላል ነበር: ሬዶን (ጋዝ) መለቀቅ ማስያዝ thorium ልወጣ. አክቲቭ ውስጥ ሁሉም ንጥረ አካላዊ እና የኬሚካል ባህሪያት ፍጹም የተለየ ንጥረ ትለወጣለች; የቆማችሁበትን. ይህ ንጥረ ነገር, በተራው, ደግሞ ያልተረጋጋ ነው. አሁን ተመሳሳይ ለውጥ በማድረግ በሦስት ረድፍ ይታወቃል.

ከእነዚህ ለውጥ በማድረግ እውቀት የአቶሚክ እና የኑክሌር ምርምር, ወይም የተከሰቱበት ሂደት ውስጥ በተበከለ inaccessibility አካባቢዎች ጊዜ ለመወሰን በጣም ጠቃሚ ናቸው. plutonium ያለው ግማሽ-ህይወት - የራሱ isotopes ላይ የሚወሰን - 80 ምናሴ ወደ 86 ዎች (PU 238) ክልል ውስጥ (PU 244). እያንዳንዱ isotope ያለው በማጎሪያ ወደ decontamination አካባቢ ያለውን ጊዜ ስለ አንድ ሐሳብ ይሰጣል.

በጣም ውድ ብረት

ይህ በዚህ ዘመን ውስጥ ወርቅ, ብር, ፕላቲነም ይልቅ የበለጠ ውድ ብረት እንዳለ የታወቀ ነው. እነዚህ plutonium ይገኙበታል. የሚገርመው ነገር plutonium አዝጋሚ ለውጥ ውስጥ የተፈጠረውን ተፈጥሮ ውስጥ አልተገኘም ነው. አብዛኞቹ ክፍሎች ሙከራ ሁኔታ ሥር ማግኘት ነው. plutonium-239 የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ የክወና በእነዚህ ቀናት በጣም ተወዳጅ እንዲሆን አስችሎታል አድርጓል. ወደ isotope መጠን ያለውን ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ ጥቅም ላይ በቂ ለማግኘት ይህን በተግባር ሊተመን ያደርገዋል.

(- 56 ሰዓት ግማሽ-ሕይወት) Plutonium-239 የ የዩራኒየም-239 Neptunium-በ 239 ውስጥ ሰንሰለት ምላሽ ምክንያት Vivo ውስጥ ማግኘት ነው. ተመሳሳይ ሰንሰለት የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ plutonium ሊጠራቀም ያስችለዋል. የሚፈለገውን ቁጥር ክስተት ፍጥነት ጊዜ ውስጥ የተፈጥሮ በቢሊዮን ይበልጣል.

የኃይል ውስጥ ማመልከቻ

የኑክሌር ኃይል እና በማንኛውም መክፈቻ የራሳቸውን ዓይነት ለመግደል ጥቅም ላይ መሆኑን የሰው ዘር በ "ባይተዋርነት" ድክመት በተመለከተ ብዙ ንግግር አለ. የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ላይ መሳተፍ የሚችል ነው plutonium-239, ስለ በመክፈት ሰላማዊ የኃይል ምንጭ አድርገው መጠቀም ይፈቀዳል. የዩራኒየም-235 በዓለም ውስጥ የሚገኘው plutonium አንድ ከአናሎግ ወደ ውስጥ ምረጥ, በጣም አልፎ አልፎ ነው የዩራኒየም ማዕድን plutonium ለማግኘት ይልቅ እጅግ የበለጠ አስቸጋሪ ነው.

የምድር ዕድሜ

የራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች isotopes መካከል Radioisotope ትንተና አንድ የተወሰነ ናሙና የዕድሜ ልክ ይበልጥ ትክክለኛ የሆነ ሐሳብ ይሰጣል.

"የዩራኒየም ውስጥ - thorium" ለውጥ ሰንሰለት በመጠቀም የምድር ንጣፍ ውስጥ የተካተቱ, የሚቻል የፕላኔታችን ዕድሜ መወሰን ያደርገዋል. የ የላይኛው በመላው በአማካይ እነዚህ ንጥረ ነገሮች መቶኛ ይህ ዘዴ ምንጫቸው. የቅርብ ጊዜ ውሂብ መሰረት, የምድር እድሜ 4.6 ቢሊዮን ዓመት ነው.