Ing setengah urip saka unsur radioaktif - apa lan carane kanggo netepake iku? Formula setengah urip

Ing sajarah sinau radioaktivitas wiwit tanggal 1 Maret 1896, nalika èlmuwan Prancis kang misuwur Anri Bekkerel sengaja manggihaken bab aneh ing radiasi garam uranium. Iku nguripake metu sing plat fotografi, diselehake ing kothak karo sampel marred. Iku kasil saka negara ndhuweni penetrating dhuwur radiation, kang kandungan uranium. Sifat iki ditemokaké ing unsur abot, ngrampungke tabel périodik. Dheweke diwenehi jeneng "radioaktivitas".

We introduce ciri radioaktivitas

Proses iki - spontan isotop atom anggota konversi ing isotop beda karo évolusi simultaneous saka unsur dhasar (elektron, inti atom helium). atom konversi muncul sacara spontan, tanpa mrintahake panyerepan energi external. Jumlahe utama characterizing release energi sajrone proses paluruhan radhioaktif, disebut kegiatan.

kegiatan sampel radioaktif disebut nomer kemungkinan saka bosok saka sampel saben wektu unit. Ing SI (Sistem Internasional) unit diarani Becquerel (Bq). Ing siji Becquerel diadopsi kuwi kegiatan sampel kang ana ing saben 1 disintegration per detik.

A = λN, endi λ- bosok pancet, N - nomer atom aktif ing sampel.

Kaisolasi α, β, γ-owah. Persamaan cocog disebut aturan nutup kerugian:

jeneng	Kasunyatane	rumus reaksi
bosok α	konversi nukleus atom ing X Y inti ngeculake inti atom helium	X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2
β - disintegration	konversi nukleus atom ing inti X Y karo release elektron	Z A → Z + X 1 Y A + -1 e A
γ - bosok	ora diiringi owahan ing inti sèl, energi dirilis ing bentuk gelombang elektromagnetik	X Z A → Z X A + γ

Interval wektu radioaktivitas

Wayahe ambruk partikel ora bisa ngeset kanggo atom tartamtu. Kanggo wong, iku rada "Laka" tinimbang pola. Hubungan energi sing characterizes proses, ditetepake minangka kegiatan saka sampel.

Punika ngeweruhi sing ngganti liwat wektu. Nalika unsur individu ngetokne jurusan ngagetne ngélingaken saka radiation, ana bahan kimia kang kegiatan sudo kaping pirang-pirang ing wektu cendhak wektu. Amazing macem-macem! Iku bisa kanggo golek pola ing prosès iki?

Kang ditetepake sing ana wektu sajrone persis setengah saka atom saka spesimené nglakoni bosok. interval wektu iki disebut "setengah urip". Apa makna introduksi saka konsep iki?

Apa setengah urip?

Katon yen kanggo wektu kang padha ing wektu, persis setengah saka atom aktif ngilangi sampel saiki. Nanging ta tegese iki sing sak kabeh atom aktif disintegrate rampung ing loro setengah urip? Ora ing kabeh. Sawise titik tartamtu ing sampel iku setengah saka unsur radioaktif dening jumlah sing padha atom isih wektu kaurai malah setengah, lan ing. radiasi isih kanggo dangu, akeh sing luwih dhuwur saka setengah urip. Mula saka iku, atom aktif ing sampel sing disimpen independen saka radiasi

Ing setengah urip - jumlahe kang gumantung mung sifat dat. Nilai wis ditetepake kanggo akeh isotop radioaktif dikenal.

Tabel: "Sing bosok setengah gesang isotop tartamtu"

jeneng	sebutan	jinis bosok	setengah urip
radium	88 Ra 219	alpha	0,001 detik
Magnesium	12 Mg 27	beta	10 menit
radon	86 Rn 222	alpha	3,8 dina
kobalt	27 Co 60	beta, gamma	5.3 taun
radium	88 Ra 226	alpha, gamma	1620 taun
Uranus	92 238 U	alpha, gamma	4,5 milyar taun

Netepake setengah urip dileksanakake eksperimental. Ing Laboratory pasinaon conducted ukuran kegiatan bola-bali. Wiwit conto laboratorium ukuran minimal (peneliti keamanan ndhuwur kabeh), eksprimen wis digawa metu karo interval beda, bola kakehan. Iku adhedhasar tumata saka kegiatan pangowahan agen.

Supaya kanggo nemtokake setengah urip iku kegiatan kaukur saka sampel ing interval wektu tartamtu. Given sing parameter related kanggo jumlahe atom ajur saka hukum paluruhan radhioaktif, nentokake setengah urip.

definisi CONTO kanggo isotop ing

Ayo nomer unsur aktif isotop ing wektu tartamtu punika witjaksono menyang N, interval wektu sajrone pengamatan punika t ₂ - t ₁ endi wiwitan lan pungkasan sing pengamatan cukup cedhak. Nganggep n sing - nomer atom ajur ing interval wektu tartamtu, banjur n = KN (t ₂ - t _1).

Ing expression iki, K = 0.693 / T½ - faktor proportionality, disebut bosok pancet. T½ - setengah urip isotop ing.

Nganggep kanggo unit wektu Slot. Mangkono K = n / N nuduhake ing bagian sekedhik saka inti isotop disintegrating saiki saben wektu unit.

Ngerti ing Nilai saka bosok pancet bisa ditemtokake lan setengah gesang bosok: T½ = 0.693 / K.

Nderek sing saben wektu unit ora ngilangi nomer tartamtu saka atom aktif, lan babagan tartamtu.

Angger-anggering Toret paluruhan radhioaktif (spp)

Setengah urip iku basis spp. Pola asalé Frederick Soddy lan Ernest Rutherford ing basis saka asil eksperimen ing 1903. Iku ngageti sing kaping pangukuran digawe nganggo instrumen sing adoh saka sampurna ing syarat-syarat ing awal abad rong puloh, mimpin menyang asil akurat lan bener. Panjenenganipun dados dhasar téori radioaktivitas. We niru entri matematika hukum bosok radioaktif.

- Ayo N ₀ - nomer atom aktif ing wektu aktif. Sawise interval wektu t bakal nondecomposed unsur N.

- Ing wektu padha karo setengah urip tetep persis setengah saka unsur aktif: N = N _0/2.

- Sawise wektu luwih saka siji setengah saka sampel sing: N = N _0/4 = N _0/2 ² atom aktif.

- Sawise wektu kang padha setengah urip luwih, sampel bakal makaryakke mung: N = N _0/8 = N ^_0/2 Maret.

- Ing wektu nalika inang n setengah suwé ing spesimené bakal tetep ₀ N = N / 2 ⁿ saka partikel aktif. Ing expression iki n = t / T½: rasio satelit kanggo setengah urip.

- wis spp expression matematika Luwih beda kang luwih trep ing tugas: N = N ₀ 2 ^{- t / _T½.}

Pola ngidini kanggo nemtokake, saliyane kanggo setengah urip, nomer atom isotop aktif nondecomposed ing wektu tartamtu. Ngerti nomer atom saka sampel ing awal pengamatan, sawise sawetara wektu, sampeyan bisa nemtokake umur tamba.

Nemtokake setengah gesang rumus hukum bosok radioaktif mbantu mung yen paramèter tartamtu: nomer isotop aktif ing sampel, iku wis angel golek cukup.

Jalaran saka hukum

Rekam spp rumus bisa, nggunakake konsep kegiatan lan preparation atom massa.

Kegiatan punika ingkang ceceg kanggo nomer atom radioaktif: A = A ₀ • 2 ^{-t / T.} Ing rumus iki, A ₀ - kegiatan sampel ing nul wektu, A - kegiatan sawise t detik, T - setengah urip.

Bobot saka inti bisa digunakake ing pola: m = m ₀ • 2 ^{-t / T}

Kanggo sembarang interval biasa ngilangi pancen babagan sing padha saka atom radioaktif kasedhiya ing preparation iki.

Watesan saka manfaat saka hukum

Hukum ing kabeh babagan iki statistik, mesthi pangolahan ing microcosm a. Punika mangertos yen setengah urip saka unsur radioaktif - statistic. Umumé kemungkinan saka acara ing inti atom tabet menawa inti kasepakatan bisa ambruk ing sembarang wektu. Prédhiksi acara iku mokal, kita mung bisa nemtokake kapercayan ing wektu sing. Akibaté, ing setengah urip ora nggawe raos:

• kanggo atom tartamtu;
• masal sampel minimal.

Ing umur atom

Kawontenan atom ing kondisi asli uga kanggo liyane, lan mbok menawa yuta taun. Dhiskusi bab wektu saka partikel saka urip uga ora perlu. Kanthi ngetik jumlah witjaksono menyang Nilai rata-rata saka umur saka atom, sampeyan bisa ngobrol bab wontenipun atom saka isotop radioaktif, efek saka paluruhan radhioaktif. Ing setengah urip saka inti atom gumantung ing sifat atom lan ora gumantung ing jumlah liyane.

Iku bisa kanggo ngatasi masalah: carane nggoleki setengah urip, ngerti umur rata-rata?

Kanggo nemtokake rumus komunikasi setengah urip kanggo umur tegese atom lan bosok bantuan pancet, ora kurang.

_{τ = T 1/2 / LN2 = T} 1/2 / 0,693 = 1 / λ.

Ing rekaman iki, τ - ing umur rata-rata, λ - bosok pancet.

Nggunakake setengah urip

Aplikasi spp kanggo nentokake umur conto individu iku nyebar wonten ing panalitén pungkasan abad rong puloh. Akurasi nentokake umur artefak fosil wis dadi tambah sing bisa nyedhiyani kaweruh menyang wektu urip saka millennium BC.

Radiocarbon conto organik fosil adhedhasar owah-owahan saka kegiatan karbon-14 (adhedhasar alisa radiocarbon prakiraan) saiki ing kabèh organisme. Iku kacemplung ing awak urip wonten metabolisme lan nyatané ing konsentrasi tartamtu. Sawise matine metabolisme karo lingkungan ceases. Ing konsentrasi saka karbon radioaktif tumiba amarga bosok alam, kegiatan sudo proportionally.

Kanthi pigunanipun, ing setengah urip, rumus saka hukum paluruhan radhioaktif mbantu kanggo nemtokake wektu mandap gesang organisme.

Chain transformasi radioaktif

pasinaon radioaktivitas padha conducted ing kahanan laboratorium. Amazing kemampuan kanggo unsur radioaktif tetep aktif kanggo jam, dina utawa malah taun ora bisa teka minangka surprise ing awal Fisikawan abad rong puloh. Pasinaon, contone, thorium, ngiring dening asil sing ora dikarepke: ing ampoule Ana kegiatan ana wujud. Ing whiff slightest saka iku ambruk. kesimpulan iki prasaja: konversi thorium diiringi dening release saka radon (gas). Kabeh unsur radioaktivitas ing rubah menyang inti rampung beda, lan endi sing fisik lan kimia. Iki inti, ing siji, uga boten stabil. Nanging saiki dikenal telung larik transformasi padha.

Kawruh transformasi iki wis arang banget penting ing nentokake wektu wilayah inaccessibility ono racune ing proses riset atom lan nuklir, utawa catastrophes. Ing setengah gesang plutonium - gumantung isotopes - ing sawetara saka 86 s (Pu 238) kanggo 80 Ma (Pu 244). Ing konsentrasi saka saben isotop menehi idea bab wektu saka wilayah decontamination.

Paling larang logam

Punika dikenal sing ing jaman modern ana logam luwih larang saka emas, perak lan platinum. Iki kalebu plutonium ing. Apike, ing alam digawe ing évolusi saka plutonium wis ora ketemu. Paling unsur sing dijupuk ing kahanan laboratorium. Operasi saka plutonium-239 reaktor nuklir wis nggawé panjenengané bisa dadi arang banget populer dina iki. Nggayuh cekap kanggo nggunakake ing reaktor jumlah isotop ndadekake prakteke invaluable.

Plutonium-239 iki dijupuk ing vivo minangka asil reaksi berantai ing uranium-239 Neptunium-239 (setengah urip - 56 jam). chain padha ngidini kanggo nglumpukake plutonium ing reaktor nuklir. Ing tingkat saka kedadeyan saka nomer sing dibutuhake ngluwihi milyar alam kaping.

Aplikasi ing Energy

Ana akeh Dhiskusi bab shortcomings daya nuklir lan "aneh" kamanungsan sing meh wae opening digunakake kanggo matèni sing apik dhewe. Opening plutonium-239, kang bisa kanggo melu ing reaksi rantai nuklir wis diijini nggunakake minangka sumber energi tentrem. Uranium-235 yaiku analog ing plutonium ditemokaké ing donya iku arang banget, pilih saka biji uranium luwih angel saka kanggo njaluk plutonium.

Umur Bumi

analisis Radioisotope isotop radioaktif unsur menehi idea luwih akurat saka umur sampel tartamtu.

Nggunakake chain transformasi "saka uranium - thorium", sing ing bumi lemah ndhuwur, ndadekake iku bisa kanggo nemtokake umur kita planet. Persentasi saka unsur iki ing saben saindhenging lemah ndhuwur underlies cara iki. Miturut data paling anyar, ing umur Bumi wis tuwa 4.6 milyar taun.