యురేనియం సగం జీవితం: ప్రధాన లక్షణాలు మరియు అప్లికేషన్

రేడియోధార్మికత యొక్క దృగ్విషయాన్ని అధ్యయనం చేస్తూ, ప్రతి శాస్త్రవేత్త ఒక సగం-జీవితం వలె అలాంటి ఒక ముఖ్యమైన లక్షణానికి మారుతుంది. తెలిసినట్లుగా, రేడియోధార్మిక క్షయం యొక్క చట్టం ప్రపంచంలోని ప్రతి సెకనులో అణువుల క్షయం ఉంటుంది, అయితే ఈ ప్రక్రియల పరిమాణాత్మక లక్షణాలు ప్రత్యక్షంగా అందుబాటులో ఉన్న అణువుల సంఖ్యకు సంబంధించినవి. ఒక నిర్దిష్ట కాలానికి, అణువుల క్షయం అన్ని అందుబాటులో సగం, అప్పుడు మిగిలిన అణువులు ½ నుండి క్షయం సమయం అదే సమయం అవసరం. ఇది సగం జీవితం కాలం అని పిలుస్తారు ఈ సమయం. వేర్వేరు అంశాలకు ఇది భిన్నమైనది - మిల్లీసెకనుల నుండి బిలియన్ల సంవత్సరాల వరకూ, ఉదాహరణకు, ఇది యురేనియం యొక్క సగం-జీవితం విషయానికి వస్తే.

యురేనియం, భూమి మీద ఉన్న సహజ స్థితిలో ఉన్న అన్ని అంశాలలోనూ ఎక్కువగా ఉంటుంది, సాధారణంగా రేడియోధార్మికత ప్రక్రియను అధ్యయనం చేయడానికి చాలా అందమైన వస్తువు. ఈ మూలకం తిరిగి 1789 లో జర్మన్ శాస్త్రవేత్త M. క్లోప్రోత్ చేత కనుగొనబడింది, అతను కొత్తగా కనుగొన్న గ్రహం యురేనస్ గౌరవార్థం దీనికి పేరు పెట్టారు. యురేనియం రేడియోధార్మికత అనేది వాస్తవానికి 19 వ శతాబ్దం చివరలో ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త A. బెకెరెరల్ చేత స్థాపించబడింది.

ఇతర రేడియోధార్మిక మూలకాలకు సమానమైన యురేనియం యొక్క అర్ధ-జీవితం అదే సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది:

T_ {1/2} = au ln 2 = frac {ln 2} {lambda},

ఇక్కడ "au" అణువు యొక్క సగటు జీవిత కాలం, "లాంబ్డా" అనేది ప్రాథమిక క్షయం స్థిరంగా ఉంటుంది. Ln 2 సుమారు 0.7 కాబట్టి, సగం జీవితం అణువు యొక్క మొత్తం జీవితకాలం కంటే కేవలం 30% తక్కువగా ఉంటుంది.

యురేనియం -234, యురేనియం -235 మరియు యురేనియం -238: ప్రకృతిలో 14 యురేనియం ఐసోటోపులు ఇప్పటికి తెలిసినవే అయినప్పటికీ, అవి మూడు మాత్రమే కనిపిస్తాయి. యురేనియం యొక్క అర్ధ-జీవితం భిన్నంగా ఉంటుంది: U-234 కోసం ఇది "మాత్రమే" 270 వేల సంవత్సరాలు, మరియు యురేనియం -238 యొక్క సగం జీవితం 4.5 బిలియన్లను మించిపోయింది. యురోనియం -235 యొక్క సగం జీవితం "గోల్డెన్ మిడిల్" లో ఉంది - 710 మిలియన్ సంవత్సరాల.

ఇది సహజ పరిస్థితుల్లో యురేనియం యొక్క రేడియోధార్మికత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఉదాహరణకు, కేవలం ఒక గంటలో ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్లు వెలుగులోకి అనుమతిస్తుంది. అదే సమయంలో యురేనియం ఐసోటోప్లలో మాత్రమే U-235 ఒక అణు బాంబు కోసం నింపడం కోసం సరిపోతుంది . వాస్తవానికి పారిశ్రామిక పరిస్థితుల్లో యురేనియం -235 యొక్క సగం జీవితం దాని "ప్రతిరూపాలను" కన్నా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల అనవసరమైన న్యూట్రాన్ల ఉత్పత్తి ఇక్కడ తక్కువగా ఉంటుంది.

యురేనియం -238 యొక్క సగం జీవితం 4 బిలియన్ సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువగా ఉంది, కానీ ఇది ఇప్పుడు అణు పరిశ్రమలో చురుకుగా ఉపయోగించబడుతుంది. కాబట్టి, ఈ మూలకం యొక్క భారీ కేంద్రకం యొక్క చీలికలో చైన్ రియాక్షన్ను ప్రారంభించడానికి, గణనీయమైన న్యూట్రాన్ శక్తి అవసరమవుతుంది. యురేనియం -238 ను విచ్ఛిత్తి మరియు సంశ్లేషణ ఉపకరణంలో రక్షణగా ఉపయోగిస్తారు. అయినప్పటికీ, ఉత్పత్తి చేయబడిన యురేనియం -238 అణు ఆయుధాలలో ఉపయోగించే ప్లుటోనియం సంయోజనం కొరకు ఉపయోగించబడుతుంది.

యురేనియమ్ యొక్క సగం జీవితం యొక్క కాలవ్యవధి శాస్త్రవేత్తలు సాధారణంగా వ్యక్తిగత ఖనిజాలు మరియు ఖగోళ వస్తువుల వయసును లెక్కించడానికి ఉపయోగిస్తారు. యురేనియం గడియారం ఈ రకమైన గణనలకు చాలా సార్వత్రిక యంత్రాంగం. అదే సమయంలో, వయస్సు కోసం ఎక్కువ లేదా తక్కువ కచ్చితంగా లెక్కించబడాలంటే, ఈ లేదా ఆ రాళ్ళలో యురేనియం మొత్తం మాత్రమే కాకుండా, యురేనియం యొక్క నిష్పత్తిని మరియు యురేనియం కేంద్రకాలు మార్చబడే తుది ఉత్పత్తిగా దారి తీయడం అవసరం.

రాళ్ళు మరియు ఖనిజాలను లెక్కించే మరో మార్గం ఉంది, ఇది యురేనియం కేంద్రకాల యొక్క యాదృచ్ఛిక విచ్ఛేదనం అని పిలువబడేది . సహజ పరిస్థితుల్లో యురేనియం యొక్క సహజసిద్ధమైన విచ్ఛిత్తి ఫలితంగా, దాని యొక్క అణువులను సమీపంలోని పదార్ధాలను దెబ్బతీసింది, ప్రత్యేక జాడలను వదిలి - ట్రాక్లు.

ఇది ఒక యుగనిమ్ యొక్క సగం-జీవితం యురేనియం యొక్క అర్ధ-జీవితాన్ని తెలుసుకోవటానికి, ఈ ట్రాక్ల సంఖ్య ద్వారా, శాస్త్రవేత్తలు ఒక ఘనమైన శరీరం యొక్క వయస్సు గురించి - ఇది ఒక పురాతన జాతి లేదా సాపేక్షంగా "యువ" జాడీ అయినా. విషయం ఏమిటంటే యురేనియం అణువుల యొక్క పరిమాణాత్మక ఇండెక్స్ యొక్క వస్తువు యొక్క యుగానికి ఇది నేరుగా అనుపాతంగా ఉంటుంది.