Furmazzioni, Scienza
A meza-a vita di elementi radiuattivu - ciò chì hè, è cumu a difiniri lu? Formula meza-a vita
A storia di u studiu di a radiuattività accuminzau 1 di marzu, 1896, quandu u famosu scinziatu Francese Anri Bekkerel accasu scupertu una cosa strana in la radiazzioni di be natural. Si girò fora chì un miccia Moretti, pusatu in una scatula cù un campionu Seybert. Hè u risultatu di i paesi pussidennu raghji altu argutu, chì avia s'arricchiu natural. Sta pruprietà si trova in l 'elementi Acquanera, cumplettani u tavulinu periodic. Iddu fu datu lu nomu "radiuattività".
Avemu presentà i carattaristichi di radiuattività
Stu prucessu - spuntanea membru cunversione atomu accumulateur in un accumulateur sfarente cù evoluzioni fatte di particeddi elementari (elettroni, atomicu di Helium). atomi cunversione apparsu spuntaneamente, senza chì averebbenu absorption energia esterni. A quantità di lu characterizing la libbirtati 'energia durante u prucessu di a curruzzione radiuattivu, chiamatu' attività.
A = λN, allora λ- custanti dicadimentu, N - numaru di atomi attivu in u campionu.
Isolé α, β, γ-decays. U iquazziona currispundenza sò chjamati regule Guigard:
nomu | Cosa d'corso | iquazzioni riazzioni |
α dicadimentu | cunversione di nucleu atomicu in u nucleu X Y lasci nucleu di un atomu Helium | X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 Ghjesù |
β - sciugghìu | cunversione di nucleu atomicu in u nucleu X Y cù i palummi Emissio | Z A → Z + X 1 Y A + -1 E A |
γ - dicadimentu | micca accumpagnata da cambiamenti in u nucleu, l 'energia publicata in l' usu di l 'onda erani | X Z A → Z X A + γ |
A tretu tempu in a radiuattività
U mumentu di i lu crollu di l 'particeddi ùn pò esse stabilitu pè u particulare atomu. Per ellu, hè piuttostu un "accidente" piuttostu cà un mudellu. Castagnu di energia chi si carattirizza u prucessu, difinutu comu l 'attivitati di l' asempiu.
Hè stabilisce chì ci hè un tempu mentri ca pròpiu la mità di l 'atumi di lu spécimen sutta dicadimentu. Stu tretu tempu veni chiamatu ", mezzo-la vita". Chì hè u sensu di i testi di issu cuncettu?
Cosa hè a meza-a vita?
Pensemu chì per un tempu uguali à l 'epica, puntualmenti, la mità di l' atomi attivu prisente brisure campionu. Ma ùn stu dì chì durante tuttu atomi attivu disintegrate cumplittamenti in dui mità di-vita? Affattu. Dopu à un certu puntu in u campionu hè la mità di l 'elementi radiuattivu da u listessu numeru di tempu atomi cullezzione decomposes ancu medità, and so on. U raghji persiste per un longu tempu, più altu chè a mità di-vita. Quì, u atomi attivu in u campionu sò trove cullucate indipindente da i raghji
U half-life - una quantità chì dipende solu nantu à l 'uggetti di u bè. U valore hè difinitu di tanti Nuclear Medicine radiuattivu cunnosce.
Table: "The dicadimentu meza-a vita di certi Nuclear Medicine"
| nomu | appillazioni | tipu di dicadimentu | mità di-vita |
radium, | 88 Ra 219 | alfa | 0.001 seconde |
magnesiu | 12 Mg 27 | raghji | 10 minuti |
Radon | 86 Rn 222 | alfa | 3.8 ghjorni |
kobalt | 27 Co 60 | raghji, gamma francese | 5,3 anni |
radium, | 88 Ra 226 | alfa, gamma francese | 1620 anni |
Uranu | 92 238 U | alfa, gamma francese | 4,5 miliardi d 'anni |
Vulintà di meza-a vita svorgi spirimintarmenti. In studii laburatoriu cunnucieru curputu misurari la attività. Dapoi u laburatoriu di taglia u minimu (ricerca di sicurezza hè sopra tuttu), lu spirimentu hè rializatu cù tantu differente, ripetutu parechje volte. Hè basata nantu à u regularity di l 'attività Messina cambià.
In ordine per definisce i meza-a vita hè attività measured di u campionu di tantu tempu specifichi. Datu chì u paràmetru riguardanti la quantità di atomi disintegrated da a lege dicadimentu radiuattivu, serenità la mità di-vita.
Definizioni esempiu di l 'accumulateur
Chì u numeru di elementi attiva di u accumulateur à un datu tempu hè uguali à N, su tretu tempu mentri ca assirvazzioni hè T 2 - t 1 induve u principiu è a fine sò abbastanza vicinu assirvazzioni. Pigghiarivi chi n - numaru di atomi disintegrated in una data tretu tempu, tandu Traduction = K kn (t 2 - t 1).
In sta sprissioni, K = 0.693 / T½ - fattore proportionality, chiamatu custanti dicadimentu. T½ - la mità di-a vita di u accumulateur.
Incaricà di l 'unità avocat tempu. Cusì K = n / N ìnnica lu Fraction di u nucleu accumulateur prisente disintegrating par tempu unità.
Oci i valori di u focu dicadimentu pò esse truvatu e lu menzu-a vita di a curruzzione: T½ = 0.693 / K.
Sighit chì par tempu unità ùn U un certu numaru di atomi attiva, è una certa idea.
A lege di a curruzzione radiuattivu (spp)
Half-a vita hè a basa spp. Pattern dirivatu Frederick Soddy è Ernest Rutherford nant'à u fundamentu di i risultati spirimintali in 1903. Hè stupente chì parechje privata fatta cù strumenti chì sò luntanu da perfetta à u nivellu di u principiu di XXu seculu, hà purtatu à un risultatu precisamente è validu. Addivintau la basi di la tiurìa di radiuattività. Avemu vennu una voce matimàticu di liggi dicadimentu radiuattivu.
- A Canzona N 0 - numaru di atomi attivu in u tempu attiva. Dopu à l 'tretu tempu va vi nondecomposed N elementi.
- At un tempu uguali a la mità di-vita tene propriu la mità di l 'elementi attivu: N = N 0/2.
- Dopu à u più epica di una mità di u campionu sò: N = N 0/4 = N 0/2 2 atomi attiva.
- Dopu à un tempu uguali à una di più, mezzo-a vita, u campionu vi t'ani solu: N = N 0/8 = N 0/2 di marzu.
- At un tempu, quannu l 'armata Traduction mezzo-stonde in la spécimen vi stà 0 N = N / 2 Traduction di u particeddi attiva. In sta sprissioni Traduction = T / T½: u prezzu di u probe francese a meza-a vita.
- hà spp assai differente sprissioni matimatica chi hè di più còmuda in l 'affari: N = N 0 2 - t / T½.
U mudellu permette à parè soiu, in più di a mità di-a vita, u numeru di atomi accumulateur attivu nondecomposed à un datu tempu. Sapennu u numeru di atomi di u campionu di u principiu di l'assirvazzioni, dopu à qualchì tempu, vi pò definisce u vita di la droga.
Definisce u mezzu-la vita di lege dicadimentu radiuattivu fòrmula aiuta solu s'è certi paràmetri: u numaru di Nuclear Medicine attivu in u campionu, hè difficiuli di truvà abbastanza.
Cunsequenze di u drittu
Pronuncia spp fòrmula pò, cù u cuncettu di l 'attività è a preparazione atomi di massa.
Attività hè prupurziunali a lu nùmmaru di atomi radiuattivu: A = A 0 • 2 -t / T. In sta fòrmula, A 0 - attivitati campionu à tempu zeru, A - attività dopu à l 'seconde, T - mezzo-vita.
Pesu di u bè pò ièssiri usatu a lu mudellu: m = m francese 0 • 2 -t / T
Per ogni tantu di modu regulare U propriu u listessu Data di l 'atomi radiuattivu disponibile in sta preparazione.
I limiti di applicability di u drittu
A ghjustizia in tutte e salutà hè una di statìstiche, difinennu l 'azzione in un microcosimu. Hè capitu chì a mità di-vita di elementi radiuattivu - Statistic. A natura, probabilistic di l 'eventi in atomicu capiri chi lu core arbitrarie pò lu crollu di ogni tempu. Predict un evenimentu hè impussibile, noi pò definisce solu u so cridibilità à un tempu. Cum'è un risultatu, a mità di-a vita ùn aspettu:
- per un particulare atomu;
- massi minimu campionu.
A vita di l'atomu
L'esistenza di u atomu in u so cundizione uriginale pò durà di una seconda, è forse milioni di anni. Pinghje u tempu di u particeddi di a vita ùn hè ancu necessariu. By lentà un numeru paru à i valori mediu di u vita di l'atumi, si pò parrari l 'esistenza di atomi di un accumulateur radiuattivu, l' effetti di a curruzzione radiuattivu. A meza-a vita di u nucleu atomicu dipende di a pruprietà di l'atomu è ùn dipennunu lucca quantità.
Hè pussibili à scioglie u prublemu: cumu a truvà u mezzu-vita, sapennu la vita media?
À definisce a fòrmula di cumunicazioni, mezzo-la vita di la vita tempu di l 'atomu è lu dicadimentu aiutu custanti, nè menu.
τ = T 1/2 / ln2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
In issu casa discugràfica, τ - la vita media, λ - la custanti dicadimentu.
Cù la mità di-vita
Candidatura spp di serenità lu sèculu di l 'individuu analise hè diffusa in l' ricerca di a fini di u seculu XX. I pricisioni di serenità l 'età di archiulogica rich hè tantu cresce chì pò purtà un un'immersioni in u tempu a vita di u millenniu aC.
Radiocarbon analise AB rich basatu supra lu cambià di l 'attività di carbone-14 (radiocarbon) presente in tutti i urganismi. Si 'ncontra un corpu vivant durante metabolism | e ddà veni cuntatu à un particulare cuncintrazzioni. Doppu la morti di metabolism | cù l 'ambienti finisci. U cuncintrazzioni di carbone radiuattivu frombu duvuta a curruzzione naturali, la attività decreases proportionally.
Cù stu valuri, la mità di-vita, la fòrmula di a lege di a curruzzione radiuattivu aiuta à definisce u tempu di the termination di a vita di l'organismu.
Canali di trasfurmazzioni radiuattivu
studi a radiuattività era purtatu in cundizioni laburatoriu. L'ancura Di A capacità à elementi radiuattivu arrestanu attivu per ore, ghjorni, o ancu anni, ùn pudia vene comu na maravigghia a lu nizziu di l 'fisica XX sèculu. Studi francescani, per esempiu, PPC, seguita da una risultatu inaspettata: in un francese ampoule chjusu di a so attività hè impurtante. À u minimu whiff di si lampò. A cunclusioni hè semplice: u cunversione di PPC accumpagnati da u libbirtati di Radon (a gas). All 'elementi in i radiuattività trasfurmatu in un bè cumpritamenti diversi, è allora l' uggetti fìsici 'e chìmichi. Sta sustanza, à volta, hè dinù nstabbili. Hè oramai cunnisciuti tri filari di trasfurmazzioni cchiù simili.
A cunniscenza di ste trasfurmazzioni sò assai impurtante in serenità u tempu di spazii inaccessibility cuntaminata in u prucessu di a ricerca atomicu è nucliari, o catastrophes. A meza-a vita di Plutonium - sicondu u so Nuclear Medicine - in a gamma da u 86 s (Pu 238) di 80 Ma (Pu 244). U cuncintrazzioni d 'ogni accumulateur dà un' idea di u periodu di u spaziu décontamination.
The di metallu più cari
Hè cunnisciutu chì in i tempi muderni ci hè un metallu più cari cà d 'oru, argentu e platinatura. Chissi foru i Plutonium. Interestingly, in la natura, creatu in u prucessu di evoluzioni di u Plutonium ùn hè trovu. Most elementi sò trasmissi par sottu cundizioni di laboratoriu. Internet di Plutonium-239 in reactors nucleari ci hà permessu di divintà assai pupulari sti ghjorni. Ottenimentu bastatu di usu in l 'reactors di u numeru di i accumulateur tenga praticamente spirianza.
Plutonium-239 hè acquistatu in Cama vivo cum'è un risultatu di riazzioni a catena à l 'natural-239 Neptunium-239 (half-life - 56 ore). catina Similar permette à accumuler Plutonium in reactors nucleari. L'acqua di la pussibbilità di u numeru nicissarii vinci u billions naturale di i tempi.
Candidatura in Energy
Ci hè assai conversazione circa lu shortcomings di a putenza nucliari e lu "giant" di l 'umanità chì quasi ogni apartura veni usatu à tumbà u so significatu. Intrata di Plutonium-239, chì hè in gradu di participà à i riazzioni a catena nucleari hè u dirittu di aduprà cum'è una surghjente energetica di paci. Uranium-235 hè una analogue di u Plutonium trovu in u mondu hè rarissimi, selezziunà da u manganese fission hè assai di più difficiule di a arrivare Plutonium.
Età di a Terra
analisi Radionuclide di Nuclear Medicine di elementi radiuattivu dà un 'idea di più precisa di a vita di u campionu particulare.
Cù la catina mutazione "di natural - PPC", cuntatu a crosta di la terra, parmetti à parè soiu l'età di u nostru pianeta. U pircintuali di issi elementi in mediu longu la crosta underlies stu mètudu. Sicondu à i ultimi dati, l 'etati di lu Earth hè 4.6 miliardi anni.
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