Wangunan, Elmu pangaweruh
Satengah-umur elemen radioaktif - naon eta na kumaha nangtukeun eta? Rumus satengah hirup
Sajarah ulikan radioaktivitas mimiti tanggal 1 Maret, 1896, nalika elmuwan Perancis kasohor Anri Bekkerel ngahaja manggihan hiji hal aneh dina radiasi uyah uranium. Tétéla yén piring fotografik, disimpen dina kotak kalayan sampel marred. Éta hasil nagara possessing penetrating tinggi radiasi, nu kungsi uranium. sipat ieu kapanggih dina elemen heaviest, completing tabel periodik. Anjeunna dibéré ngaran "radioaktivitas".
Urang ngenalkeun karakteristik radioaktivitas
proses ieu - spontan isotop atom anggota konversi dina isotop béda jeung évolusi simultaneous partikel dasar (éléktron, inti atom tina hélium). atom konversi mucunghul spontaneously, tanpa merlukeun nyerep énérgi éksternal. Kuantitas utama characterizing pelepasan energi mangsa proses tina buruk radioaktif, disebut kagiatan.
A = λN, wherein λ- buruk konstan, N - jumlah atom aktif dina sampel.
Terasing α, β, γ-decays. Persamaan pakait disebut aturan offset:
nami | Naon lumangsung | persamaan réaksi |
buruk α | konversi inti atom dina X Y inti ngaleupaskeun inti atom hélium | X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 Anjeunna |
β - disintegration | konversi inti atom dina inti X Y jeung sékrési éléktron | Z A → Z + X 1 Y A + -1 e A |
γ - buruk | teu dibarengan ku parobahan dina intina, énergi dileupaskeun dina dua wujud tina hiji gelombang elektromagnetik | X Z A → Z X A + γ |
Waktu interval dina radioaktivitas
Momen tina labuhna partikel teu bisa diatur pikeun atom nu tangtu. Pikeun anjeunna, geus rada hiji "kacilakaan" tinimbang pola hiji. Isolasi énergi nu dicirikeun dina prosés, anu ditetepkeun minangka kagiatan tina sampel.
Éta dijieun anu aya hiji waktos salami persis satengah tina atom dina specimen ngalaman buruk. selang waktu ieu disebut "satengah-hirup". Naon hartina bubuka konsep ieu?
What is the satengah hirup?
Nembongan yen pikeun waktu sarua jeung jaman, persis satengah tina atom aktif ngarecah sampel hadir. Tapi ieu hartosna yén salila sakabéh atom aktif disintegrate lengkep dina dua satengah-nyawa? Henteu pisan. Sanggeus titik nu tangtu dina sampel mangrupakeun satengah tina elemen radioaktif ku jumlah sarua atom sésana waktos decomposes malah satengah, sarta saterusna. radiasi persists keur lila, teuing leuwih luhur ti satengah hirup. Lantaran kitu, atom aktif dina sampel disimpen bebas tina radiasi
Satengah-hirup - kuantitas nu gumantung ngan kana sipat zat. Nilai diartikeun keur loba isotop radioaktif dipikawanoh.
Tabel: "The buruk satengah kahirupan isotop tangtu"
| nami | designation | tipeu buruk | satengah hirup |
radium | 88 Ra 219 | alfa | 0,001 detik |
magnésium | 12 Mg 27 | béta | 10 menit |
Radon | 86 RN 222 | alfa | 3,8 poé |
kobalt | 27 Co 60 | béta, gamma | 5,3 taun |
radium | 88 Ra 226 | alfa, gamma | 1620 taun |
Uranus | 92 238 U | alfa, gamma | 4,5 milyar taun |
Tekad of satengah hirup dipigawé sacara ékspériméntal. Dina studi laboratorium dilakukeun ngukur aktivitas nu sababaraha kali. Kusabab sampel laboratorium tina ukuran minimum (panalungtik kaamanan nyaeta luhur kabeh), percobaan dilumangsungkeun kalayan interval béda, pengulangan. Hal ieu dumasar kana aturanana tina aktivitas robah agén.
Dina raraga nangtukeun satengah hirup nyaeta aktivitas diukur tina sampel dina interval waktu nu spesifik. Nunjukkeun yen parameter patali kuantitas atom disintegrated ti hukum buruk radioaktif, nangtukeun satengah hirup.
definisi conto pikeun isotop nu
Hayu jumlah elemen aktif tina isotop nu dina waktu tinangtu sarua jeung N, selang waktu salila nu observasi nyaéta t 2 - t 1 mana mimiti na tungtungna aya observasi sahingga nutup. Nganggap n anu - jumlah atom disintegrated dina interval waktu diberekeun, lajeng n = KN (t 2 - t 1).
Dina babasan ieu, K = 0.693 / T½ - faktor babandingan, disebutna buruk konstan. T½ - satengah-umur isotop nu.
Nganggap pikeun Unit time slot. Kituna K = n / N nunjukkeun fraksi inti isotop disintegrating hadir per waktos Unit.
Nyaho nilai buruk konstan bisa ditangtukeun jeung satengah kahirupan buruk: T½ = 0.693 / K.
Hal ieu nuturkeun yen per waktos Unit euweuh ngarecah sababaraha atom aktif, sarta saimbang tangtu.
Hukum buruk radioaktif (spp)
Satengah hirup anu jadi dadasar spp. Pola turunan Frederick Soddy jeung Ernest Rutherford di dasar hasil eksperimen dina 1903. Éta heran sababaraha ukuran dijieun kalayan instrumen anu tebih ti sampurna dina watesan awal abad ka, ngarah ka hiji hasilna akurat sarta sah. Anjeunna jadi dasar teori radioaktivitas. Urang nurunkeun Éntri matematik tina hukum buruk radioaktif.
- Hayu N 0 - jumlah atom aktif dina waktu aktif. Sanggeus interval waktu t baris nondecomposed elemen N.
- Dina waktos sarua jeung satengah hirup tetep persis satengah tina elemen aktif: N = N 0/2.
- Sanggeus jaman satuluyna tina hiji satengah tina sampel mangrupakeun: N = N 0/4 = N 0/2 2 atom aktif.
- Sanggeus waktu sarua jeung hiji satengah hirup satuluyna, sampel bakal nahan hijina: N = N 0/8 = N 0/2 Maret.
- Dina hiji waktu nalika host n satengah perioda dina specimen bakal tetep 0 N = N / 2 n partikel aktif. Dina babasan kieu n = t / T½: babandingan usik ka satengah hirup.
- boga spp ekspresi matematika rada béda nu leuwih merenah di tugas: N = N 0 2 - t / T½.
pola anu ngamungkinkeun pikeun nangtukeun, sajaba satengah hirup, jumlah atom isotop aktif nondecomposed dina waktu tinangtu. Nyaho nomer atom tina sampel dina awal observasi, sanggeus sababaraha waktu, anjeun bisa nangtukeun hirup tamba.
Nangtukeun satengah hirup rumus hukum buruk radioaktif eta mantuan wungkul lamun parameter tangtu: jumlah isotop aktif dina sampel, hese manggihan cukup.
Konsékuansi hukum
Catetan spp Rumus bisa, maké konsép aktivitas jeung préparasi atom massa.
Aktivitas sabanding jeung jumlah atom radioaktif: A = A 0 • 2 -t / T. Dina rumus ieu, A 0 - aktivitas sampel dina enol waktos, A - aktivitas sanggeus t detik, T - satengah hirup.
Beurat zat bisa dipaké dina pola: m = m 0 • 2 -t / T
Pikeun naon interval waktu anu teratur ngarecah pancen proporsi sarua tina atom radioaktif sadia dina persiapan ieu.
Watesan applicability hukum
Hukum di sakabéh ngahormat téh statistik, watesan proses dina mikrokosmos a. Hal ieu dipikaharti yén satengah hirup unsur radioaktif - statistic. Sifat probabilistik ti acara di inti atom nunjukkeun yen inti sawenang tiasa ambruk iraha wae. Ngaduga hiji acara anu teu mungkin, urang ukur bisa nangtukeun credibility na dina hiji waktu. Hasilna, dina satengah hirup teu make akal pikiran:
- pikeun atom nu tangtu;
- beurat sampel minimum.
Dangka waktu atom
Ayana atom dina kaayaan aslina bisa lepas pikeun kadua, jeung sugan jutaan taun. Ngobrol ngeunaan waktu tina partikel hirup oge teu perlu. Ku cara nuliskeun jumlah sarua jeung nilai rata-rata hirupna tina atom, anjeun tiasa ngobrol ngeunaan ayana atom tina isotop radioaktif, efek tina buruk radioaktif. Satengah-hirup tina inti atom gumantung kana sipat atom jeung henteu gumantung kana kuantitas lianna.
Éta mungkin pikeun ngajawab masalah: kumaha carana manggihan satengah-hirup, nyaho hirupna rata?
Pikeun nangtukeun rumus komunikasi satengah hirup keur hirupna mean atom sarta buruk pitulung tetep, henteu kurang.
τ = T 1/2 / ln2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
Dina catetan ieu, τ - hirupna rata, λ - nu buruk konstan.
Ngagunakeun satengah hirup
Aplikasi spp pikeun nangtukeun umur sampel individu anu nyebar di panalungtikan ti ahir abad ka. Katepatan tina nangtukeun umur artefak fosil ieu jadi ngaronjat nu bisa nyadiakeun wawasan kana waktu hirup tina milénium SM.
Pananggalan sampel organik fosil dumasar kana parobahan tina aktivitas karbon-14 (pananggalan) hadir di sakabéh organisme. Tumiba kana awak tinggal dina mangsa métabolisme sarta ngandung therein dina konsentrasi tangtu. Saatos pupusna métabolisme jeung lingkungan ceases. Konsentrasi karbon radioaktif ragrag alatan buruk alam, aktivitas nurun proporsional.
Kalayan nilai misalna, anu satengah-hirup, rumus hukum buruk radioaktif mantuan pikeun nangtukeun waktu dina terminasi hirup organisme.
Ranté tina transformasi radioaktif
studi radioaktivitas anu dilakukeun dina kondisi laboratorium. Endah kamampuhan pikeun elemen radioaktif tetep aktip pikeun jam, poé atawa malah taun teu bisa datangna saperti kejutan di awal fisika abad ka. Studi, contona, thorium, dituturkeun ku hiji hasilna teu kaduga: dina ampoule katutup tina aktivitas na éta signifikan. Di whiff slightest tina eta murag. kacindekan éta basajan: konversi thorium dibiruyungan sékrési Radon (gas). Kabéh elemen dina radioaktivitas nu disulap jadi zat lengkep beda, sarta wherein nu pasipatan fisik jeung kimia. Zat ieu, kahareupna oge teu stabil. Kan ayeuna nu terkenal tilu jajar transformasi sarupa.
Pangaweruh ngeunaan transformasi ieu penting pisan dina nangtukeun waktu wewengkon inaccessibility kacemar dina prosés panalungtikan atom na nuklir, atawa katastrop. Satengah-umur plutonium - gumantung isotop anak - dina rentang ti 86 s (PU 238) nepi ka 80 Ma (PU 244). Konsentrasi unggal isotop keus gagasan ngeunaan periode wewengkon decontamination.
Paling mahal logam
Perlu dipikanyaho yén dina jaman moderen aya logam jauh leuwih murah batan emas, pérak jeung platinum. Ieu kaasup plutonium nu. Narikna, di alam dijieun dina évolusi plutonium henteu kapanggih. Paling elemen ditangtukeun dina kaayaan laboratorium. Operasi plutonium-239 dina réaktor nuklir geus diaktipkeun anjeunna jadi pisan populerna poé ieu. Meunangkeun kacukupan keur pamakéan dina réaktor tina jumlah isotop nu ngajadikeun eta praktis invaluable.
Plutonium-239 ieu dicandak dina vivo salaku hasil réaksi ranté dina uranium-239 Neptunium-239 (satengah hirup - 56 jam). ranté sarupa ngamungkinkeun pikeun ngumpulkeun plutonium dina réaktor nuklir. Laju lumangsungna jumlahna diperlukeun ngaleuwihan milyaran alami kali.
Aplikasi dina énergi
Aya loba ngobrol ngeunaan shortcomings tina kakuatan nuklir jeung "strangeness" tina manusa nu ampir sagala lawang anu dipaké pikeun maéhan nanaon sorangan. Bubuka plutonium-239, nu bisa ilubiung dina réaksi rantay nuklir nu diwenangkeun ngagunakeun eta salaku sumber énergi damai. Uranium-235 mangrupa analog tina plutonium kapanggih di dunya pisan langka, pilih eta ti bijih uranium leuwih hese tibatan pikeun meunangkeun plutonium.
Umur Bumi
Analisis radioisotop of isotop unsur radioaktif méré gagasan leuwih akurat teh hirupna sampel nu tangtu.
Ngagunakeun ranté transformasi "tina uranium - thorium", ngandung kerak bumi, ngamungkinkeun pikeun nangtukeun umur planét urang. Persentase elemen ieu dina average sakuliah kulit underlies metoda ieu. Numutkeun data panganyarna, ibu usia Bumi nyaeta heubeul 4,6 miliar taun.
Similar articles
Trending Now