Обобщение на полуживот на разпадане

въведение

• ПРИМЕР 1
• 2 Пример 2
• 3 Частично полуживот
• 4 Стабилност полуразпада Notes
  

полуживот на квантово-механична система (частици ядрото атоми, енергийно ниво, и т.н. ...) - Време T½. по време на който системата се разпада с вероятност 1/2. Ако ние считаме, ансамбъл от независими частици, а след това в продължение на една полу-период броят на оцелелите частици намалява средно с 2 пъти. Терминът се отнася само за системи на експоненциално разлагаща.

Тя не трябва да се приеме, че две полуживот на гниене, всички частици, взети в началния момент. Тъй като всеки полуживот намалява броя на преживелите частици два пъти, през 2T½ наляво четвърт от първоначалния брой на частици на 3T½ - .., една осма и т.н. Най-общо, процентът на преживелите частици (или по-точно, вероятност р оцеляване за даден частиците) зависи от времето т, както следва:

Периодът на полуразпад, означава живот τ и константата на разпад ДълЖината са свързани със следните отношения, произтичащи от правото на радиоактивното разпадане:

От ln2 = 0693 .... полуживот от приблизително 30% по-къс от средния експлоатационен живот.

Понякога по-нататък полуживот полуживот на разпад.

На практика, времето на полуживот се определя чрез измерване на активността на изследваното лекарство в определени интервали от време. Като се има предвид, че активността на лекарството е пропорционална на броя на атоми дезинтегриращи средства, и с помощта на закона на радиоактивното разпадане, е възможно да се изчисли полуживот на това вещество [1].

Обозначаващ даден момент на броя на ядрата, способни на радиоактивни трансформация чрез N. и интервал чрез t2 - t1. където t1 и t2 - доста близки моменти (t1

Стойности на половин периоди за различните изотопи са различни; за някои, особено бързо разпадащи се полуживот може да бъде равен милионни части от секундата, но за някои изотопи, като например уран-238 и торий-232, съответно, е 4498 × 10 септември и 1 389 × 10 10 год. Лесно е да се изчисли броят на уран-238 атома преминава през преобразуване в определено количество уран, например, в едно килограма за една секунда. Количеството на всеки елемент в грамове е числено равно на атомно тегло, съдържа, както е известно, 6,02 х 23 октомври атома. Следователно, съгласно формулата N = KN (t2 - t1), дадена по-горе намери броя на уранови атоми дезинтегриращи в един килограм на втория, което означава, че през 365 * 24 * 60 * 60 секунди

Изчисленията водят до това, че в един килограм уран атома в дванадесет милиона разпада в рамките на една секунда. Въпреки това голям брой, но степента на превръщане е незначителен. Наистина, следващата част от урана се разпада в секунда:

По този начин, от описа на уран разделя своя дял от една секунда, което е равно на

Позовавайки се отново на основното право на радиоактивния разпад KN (t2 - t1), който е на факта, че от броя на наличните ядра за единица време разделя всички същото съотношение и, като също така с оглед на пълната независимост на атомните ядра, в които материя или един от друг, можем да кажем, че това е закон за статистиката, в смисъл, че той не определя точно кои атомни ядра претърпяват упадък в даден момент, но само говори за един от тях. Без съмнение, този закон е валиден само за случаите, когато броят на ядрата в брой е много голям. Някои от атомни ядра се разпадат в следващия момент, докато другите ядра ще претърпят трансформация много по-късно, така че когато опис на броя на радиоактивни ядра е относително малък, законът за радиоактивното разпадане не може да бъде изпълнено в цялата строгост.

2. Пример 2

Пробата съдържа 10 грама на плутоний Pu-239 изотоп с полуживот от 24,400 години. Колко атоми на плутоний разпада всяка секунда?

Ние изчислява количеството на моментно разпад. Брой разпада атома, изчислени по формулата

Последната формула е валидна само когато дадения период от време (в този случай - 1 секунда) е много по-малък от времето му на полуразпад. Когато даден период от време, сравнимо с времето на полуразпад трябва да се използва по формулата

Тази формула е подходящ при всички случаи, обаче, за малки периоди от време, тя изисква изчисления с много висока точност. За този проблем:

3. частична полуживот

Ако системата с полуживот Т1 / 2 може да се разпадне в продължение на няколко канала, всеки от които може да определят частично полуживот. Нека вероятността от гниене и тата канал (разклоняване съотношение) е равна на пи. След частичното полуживот на аз-ти канал е

Частичното полуживот е смислено, това ще бъде в системата, ако "изключи" всички затихване канали, в допълнение към аз-ти. Тъй като по дефиниция, след това за всеки канал разлагане.

4. Стабилност на полуразпад

Във всички наблюдавани случаи (с изключение на някои изотопи, които се разпадат чрез електронно улавяне) на полуживот е постоянна (някои съобщения за промяна в периода са причинени от липсата на точност на експеримента, в частност частично пречистване на силно активни изотопи). В тази връзка, времето на полуживот се счита за един и същ. Въз основа на това определение се основава абсолютно датиране на скалите, както и метод радиовъглеродно датиране на определяне на биологичната възраст на останките.

Допускането на променливостта на полуживот се използва креационисти и представители г. Н. "Алтернатива наука", за да се опровергаят научната датирането на скали, останки от живи същества, и исторически находки, с цел допълнително опровержение на научни теории, построени с помощта на такива запознанства. (Вж. Например, член креационизма, Научен креационизъм, критика на еволюционизма, на Торинската плащаница).

Колебания константата на разпад за улавяне на електрони се наблюдава при един експеримент, но това е в рамките на процент в целия наличен в лабораторията на налягания и температури. Периодът на полуразпад в този случай варира във връзка с някои (доста слаб) зависимостта на плътността на вълновата функция на орбиталните електроните в близост до ядрото на налягането и температурата. Значителни промени се наблюдават в константата на разпадане за силно йонизирани атоми (например, в ограничаване случая на напълно йонизиран ядра улавяне на електрони може да възникне само когато взаимодействието на ядрото със свободни електрони на плазмата, в допълнение, разпадане, позволените за неутрални атоми, в някои случаи, силно йонизирани атоми могат кинематографично бъде забранен). Всички тези опции за промяна на константите на затихване, очевидно, не могат да бъдат доведени до "опровергават" radiohronologicheskih запознанства, тъй като грешката на метода radiohronometricheskogo за повечето изотопи хронометри е повече от сто, докато силно йонизирани атоми в естествени материали на Земята не би могла да съществува, за какъв период от време ,

Търсене на възможните варианти на полуживот на радиоактивни изотопи, както сега, така и в продължение на милиарди години, интерес във връзка с хипотезата, че вариации на фундаментални константи във физиката (фината структура константа, Ферми постоянно, и така нататък. Г.). Не са открити в рамките на експерименталната грешка променят времето на полуразпад - Все пак, внимавайте измервания все още не са дали резултат. Така, беше показано, че за постоянен 4.6 Ga α-разпад на самарий-147 не се променя с повече от 0.75%, и за β-рений-187 гниене промяна над същото време не надвишава 0.5% [2 ]; и в двата случая, резултатите са в съответствие с липсата на такива промени на всички.

бележки