రేడియోధార్మిక మూలకాలు సగం జీవితం - ఇది ఏమిటి మరియు అది ఎలా నిర్వచించాలి? ఫార్ములా సగం జీవితం

ప్రసిద్ధ ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త ఉన్నప్పుడు రేడియోధార్మికత యొక్క అధ్యయన చరిత్ర, మార్చి 1, 1896 ప్రారంభించింది Anri Bekkerel అనుకోకుండా యురేనియం లవణాలు వికిరణం వింత విషయం కనుగొన్నారు. ఇది ఒక ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్, దుమ్మెత్తిపోశారు ఒక నమూనా తో ఒక బాక్స్ లో ఉంచుతారు అని తేలుతుంది. ఇది యురేనియం సుసంపన్నం చేసిన అధిక చొచ్చుకుపోయే రేడియేషన్, కలిగి దేశాల ఫలితమే. ఈ ఆస్తి ఆవర్తన పట్టిక పూర్తి, భారీ అంశాలు కనబడుతుంది. అతను పేరు "రేడియోధార్మికత" ఇవ్వబడింది.

మేము రేడియోధార్మికత యొక్క లక్షణాలు పరిచయం

ఈ ప్రక్రియ - ఎలిమెంటరి కణములు (ఎలక్ట్రాన్లు, హీలియం యొక్క అణు కేంద్రం) ఏకకాల పరిణామంతో వేరే ఐసోటోప్ స్పాంటేనియస్ మార్పిడి సభ్యులు Atom ఐసోటోప్. మార్పిడి అణువుల బాహ్య శక్తి శోషణ అవసరం లేకుండా, సహజంగా కనిపించింది. ప్రధాన పరిమాణంలో ప్రక్రియ సమయంలో శక్తి విడుదల వర్ణించే రేడియోధార్మిక క్షయం యొక్క సూచించే అని.

రేడియోధార్మిక నమూనా సూచించే యూనిట్ సమయానికి నమూనా యొక్క క్షయ మూడింటిని సంఖ్య అని. లో SI (సిస్టమ్ ఇంటర్నేషనల్) కొలత యూనిట్ అది Becquerel (BQ) అంటారు. ఒకటి Becquerel సెకనుకు సగటు 1 విచ్చిన్నానికి జరిగే ఒక నమూనా సూచించే స్వీకరించింది.

A = λN, ఇందులో λ- క్షయం స్థిరంగా, N - నమూనా చురుకుగా అణువుల సంఖ్య.

వివిక్త α, β, γ-కుళ్లిపోతుంది. సంబంధిత సమీకరణాలు ఆఫ్సెట్ నియమాలు పిలుస్తారు:

పేరు	ఏం జరుగుతున్నది	స్పందన సమీకరణ
α క్షయం	ఒక హీలియం అణువు యొక్క X Y కేంద్రకం విడుదల కేంద్రకంలో అణు న్యూక్లియస్ మార్పిడి	X Z ఒక → Z-Y 2 ఎ -4 +4 2 అతను
β - విచ్చిన్నానికి	ఎలక్ట్రాన్ విడుదల X Y కేంద్రకంలో అణు న్యూక్లియస్ మార్పిడి	Z ఒక → Z + X 1 Y A + -1 E A
γ - క్షయం	కాదు కేంద్రకంలో మార్పులు కలిసి, శక్తి ఒక ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ వేవ్ రూపంలో విడుదల	X Z ఒక → Z X A + γ

రేడియోధార్మికత సమయం విరామం

కణాలు పతనం క్షణం ప్రత్యేక పరమాణువు సెట్ చేయబడదు. అతనికి, అది కాకుండా ఒక "ప్రమాదం" కాకుండా ఒక నమూనా ఉంది. శక్తి యొక్క ఐసోలేషన్ నమూనా యొక్క కార్యకలాపాలు నిర్వచించారు ప్రక్రియ, స్వభావాన్నిబట్టి.

ఇది కాలక్రమేణా మార్చే గుర్తించినట్లయితే. వ్యక్తిగత అంశాలు వికిరణం యొక్క నిలకడ ఒక ఆశ్చర్యకరమైన డిగ్రీ ప్రదర్శిస్తాయి ఉండగా, వీటి చర్య సమయం తక్కువ వ్యవధిలో లో అనేక సార్లు తగ్గుతుంది పదార్థాలు ఉన్నాయి. అమేజింగ్ వివిధ! ఈ ప్రక్రియల్లో ఒక నమూనా కనుగొనేందుకు అవకాశం ఉంది?

ఇది చేయించుకుంటున్న సమయంలో స్పెసిమెన్ అణువుల సరిగ్గా సగం క్షయం ఒక సమయం అని స్థాపించారు. ఈ సమయంలో విరామం "సగం జీవితం" అంటారు. ఈ భావన పరిచయం యొక్క అర్థం ఏమిటి?

సగం జీవితం ఏమిటి?

ఇది కనిపిస్తుంది ఒక సమయ వ్యవధి, యాక్టివ్ అణువులు ప్రస్తుత నమూనా విరామాలు సరిగ్గా సగం సమానంగా ఆ. కానీ ఈ అన్ని క్రియాశీల అణువుల సమయంలో రెండు అర్ధ-జీవితాల్లో పూర్తిగా విడిపోవడానికి ఆ అర్థం ఏమిటి? అన్ని హక్కులు రిజర్వు. కూడా సగం, మరియు అందువలన న వియోగం నమూనాలో ఒక నిర్దిష్ట స్థానం మిగిలిన సమయం అణువుల అంతే మొత్తంలో రేడియోధార్మిక మూలకాలు సగం తర్వాత. వికిరణాలు కాలం, సగం జీవితం కంటే చాలా ఎక్కువ సేపటి. అందువల్ల, నమూనా చురుకుగా అణువుల రేడియేషన్ నుండి స్వతంత్రంగా నిల్వ చేయబడతాయి

సగం జీవితం - ఏకైక పదార్ధం యొక్క లక్షణాలు ఆధారపడి ఒక పరిమాణం. విలువ చాలా మంది తెలిసిన రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు నిర్వచిస్తారు.

పట్టిక: "కొన్ని ఐసోటోపులు సగం జీవితం క్షయం"

పేరు	హోదా	క్షయ రకం	సగం జీవితం
రేడియం	88 రా 219	ఆల్ఫా	0.001 సెకన్ల
మెగ్నీషియం	12 Mg 27	బేటా	10 నిమిషాల
రాడాన్	86 RN 222	ఆల్ఫా	3.8 రోజులు
కోబాల్ట్	27 కో 60	బీటా, గామా	5.3 సంవత్సరాల
రేడియం	88 రా 226	ఆల్ఫా, గామా	1620 సంవత్సరాల
యురేనస్	92 238 U	ఆల్ఫా, గామా	4.5 బిలియన్ సంవత్సరాల

సగం జీవితం యొక్క సంకల్పం ప్రయోగాత్మకంగా. ప్రయోగశాల అధ్యయనాలలో సూచించే కొలిచే పదేపదే నిర్వహించారు. కనీస పరిమాణం (భద్రతా పరిశోధకుడు అన్ని పైన ఉంది) యొక్క ప్రయోగశాల నమూనాలను నుండి, ప్రయోగం, వివిధ వ్యవధిలో తో నిర్వహిస్తుంది అనేక సార్లు పలికారు. ఇది మార్పు ఏజెంట్లు సూచించే క్రమం ఆధారంగా.

సగం జీవితాన్ని గుర్తించడానికి క్రమంలో నిర్దిష్ట సమయం వ్యవధిలో నమూనా యొక్క కొలిచిన కార్యకలాపం. ఇచ్చిన, రేడియోధార్మిక క్షయం చట్టం నుండి పతనమైపోయింది అణువుల పరిమాణంలో సంబంధించిన సగం జీవితాన్ని గుర్తించడంలో పారామితి.

ఐసోటోప్ ఉదాహరణకు నిర్వచనాలు

ఇక్కడ మొదలు, చివర దగ్గరి పరిశీలన ఉన్నాయి t ₁ - ఇచ్చిన సమయంలో ఐసోటోప్ క్రియాశీల మూలకాల సంఖ్య N సమానం తెలియజేయాలని కాలం విరామం పరిశీలన సమయంలో t ₂ ఉంది. కెఎన్ (t ₂ - t ₁₎ అప్పుడు, అణువుల సంఖ్య విరామ సమయంలో పతనమైపోయింది n = - ఆ n _{భావించండి.}

ఈ వ్యక్తీకరణ, K = 0.693 / T½ - అనుపాతం కారకం, క్షయం స్థిరమైన అని. T½ - ఐసోటోప్ సగం జీవితం.

పనివేళల యూనిట్ భావించవచ్చును. అందువలన k = n / N ఐసోటోప్ కేంద్రకం యూనిట్ సమయానికి ప్రస్తుతం విభజనకు భిన్నం సూచిస్తుంది.

T½ = 0.693 / K.: క్షయం స్థిరమైన విలువ నిర్ణయించబడుతుంది మరియు క్షయం సగం జీవితం తెలుసుకోవడం

ఇది సమయం ప్రకారం యూనిట్ సక్రియాత్మక అణువుల నిర్దిష్ట సంఖ్యలో, మరియు ఒక నిర్దిష్ట నిష్పత్తి విచ్ఛిన్నం అనుసరిస్తుంది.

రేడియోధార్మిక క్షయం సూత్రం (spp)

సగం జీవితం ఆధారంగా spp ఉంది. సరళి 1903 లో ప్రయోగాత్మక ఫలితాల ఆధారంగా ఫ్రెడరిక్ Soddy మరియు ఎర్నెస్ట్ రూథర్ఫోర్డ్ ఉద్భవించింది. ఇరవయ్యవ శతాబ్దం పరంగా చాలా పరిపూర్ణ నుండి సాధన తో తయారు చేయబడిన బహుళ కొలతలు, ఒక ఖచ్చితమైన మరియు చెల్లుబాటు అయ్యే ఫలితాలు దారితీసింది ఆశ్చర్యకరం. అతను రేడియోధార్మికత సిద్ధాంతం ఆధారం అయ్యింది. మేము రేడియోధార్మిక క్షయం చట్టం యొక్క గణిత ఎంట్రీ వచ్చాయి.

- చురుకుగా సమయంలో ఉల్లాసంగా అణువుల సంఖ్య - N ₀ లెట్. సమయం విరామం తర్వాత T n మూలకాలు nondecomposed ఉంటుంది.

N = N _0/2: - ఒక సమయంలో సగం జీవితం సమానంగా వద్ద చురుకైన మూలకాలు సరిగ్గా సగం _{ఉంటాయి.}

N = N _0/4 = N _0/2 ² సక్రియాత్మక అణువుల: - నమూనా ఒకటి సగం ఒక మరింత కాలం తరువాత ఉన్నాయి.

- ఒక సమయంలో ఒక అర్ధ జీవితం సమానంగా తరువాత, నమూనా మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది: n = N _0/8 = N ^_0/2 మార్చి.

- ఒక సమయంలో నమూనా లో హోస్ట్ n సగం కాలాలు ఉంటుంది ఉన్నప్పుడు ₀ n = N / 2 క్రియాశీల రేణువులను ^n. ఈ వ్యక్తీకరణ లో n = t / T½: అర్ధ జీవితం ప్రోబ్ యొక్క నిష్పత్తి.

^{t / _T½ -} n = N ₀ 2: - spp పనులు మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, ఇది కొంతవరకు భిన్నంగా గణిత వ్యక్తీకరణ _{^{ఉంది.}}

నమూనా సగం జీవితం అదనంగా, యాక్టివ్ ఐసోటోప్ అణువుల సంఖ్య ఇచ్చిన సమయంలో nondecomposed, గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది. పరిశీలన యొక్క ప్రారంభంలో నమూనా యొక్క అణువుల సంఖ్య తెలుసుకోవడం, కొంత సమయం తర్వాత, మీరు మందు జీవితకాలంలో నిర్ణయిస్తుంది.

ఇది కొన్ని పారామితులు ఉంటే సహాయపడుతుంది రేడియోధార్మిక క్షయం చట్టం సూత్రం సగం జీవితం నిర్ణయించడం: నమూనా చురుకుగా ఐసోటోపులు సంఖ్య, అది తగినంత కనుగొనేందుకు కష్టం.

చట్టం యొక్క పరిణామాలు

రికార్డ్ spp సూత్రం చెయ్యవచ్చు, మాస్ సూచించే మరియు తయారీ అణువుల భావనను ఉపయోగించి.

కార్యాచరణ రేడియోధార్మిక అణువుల సంఖ్య నిష్పత్తిలో ఉంటుంది: A = A ₀ • 2 ^{-t / T.} ఈ సూత్రంలో, ఒక ₀ - సున్నా సమయంలో నమూనా సూచించే, ఒక - సగం జీవితం - t సెకన్లు, T తరువాత సూచించే.

పదార్థ బరువు నమూనా ఉపయోగించవచ్చు: m = m ₀ • 2 ^{-t / T}

రెగ్యులర్ వ్యవధిలో ఖచ్చితంగా ఈ తయారీలో అందుబాటులో రేడియోధార్మిక అణువుల అదే నిష్పత్తి కుంటుంది.

చట్టం యొక్క అన్వయం యొక్క పరిమితులు

అన్ని విధాలుగా చట్టం సూక్షప్రపంచముగా ప్రక్రియలు నిర్వచిస్తుంది ఒక గణాంక ఉంది. ఇది రేడియోధార్మిక మూలకాలు సగం జీవితం అని అర్థం చేసుకోవచ్చు - గణాంకం. అణు కేంద్రం లో ఈవెంట్స్ సంభావ్యత స్వభావం ఏకపక్ష కోర్ ఏ సమయంలో కూలిపోతాయి సూచిస్తుంది. కార్యక్రమం అసాధ్యం ఊహించండి, మేము ఒక సమయంలో దాని విశ్వసనీయత నిర్ణయిస్తుంది. ఫలితంగా, సగం జీవితం అర్ధవంతం లేదు:

• ఒక నిర్దిష్ట పరమాణువు;
• కనీస నమూనా మాస్.

అణువు యొక్క జీవితకాలం

దాని అసలు స్థితి లో అణువు యొక్క ఉనికిని బహుశా మిలియన్ల సంవత్సరాల రెండవ పాటు, మరియు ఉండవచ్చు. జీవితం రేణువులను సారి మాట్లాడటానికి కూడా అవసరం కాదు. అణువుల జీవితకాలం యొక్క సగటు విలువ సమానమైన మొత్తాన్ని ఎంటర్ ద్వారా, మీరు ఒక రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ యొక్క అణువులు, రేడియోధార్మిక క్షయం ప్రభావాల ఉనికిని గురించి మాట్లాడవచ్చు. పరమాణు కేంద్రకం సగం జీవితం అణువు యొక్క లక్షణాలు ఆధారపడి మరియు ఇతర పరిమాణాలు ఆధారపడి ఉండదు.

సగటు జీవితకాలం తెలుసుకోవడం, ఎలా సగం జీవితం కనుగొనేందుకు: అది సమస్య పరిష్కారం సాధ్యమే?

అణువు యొక్క సగటు జీవితకాలం మరియు క్షయం స్థిరమైన సహాయం, తక్కువ సగం జీవితం కమ్యూనికేషన్ సూత్రం నిర్ణయించటానికి.

_{τ = T 1/2 / ln2 = T} 1/2 / 0,693 = 1 / λ.

సగటు జీవితకాలం, λ - - క్షయం స్థిరంగా ఈ రికార్డ్, τ లో.

సగం జీవితం ఉపయోగించి

వ్యక్తిగత నమూనాలను వయస్సు నిర్ణయించడానికి అప్లికేషన్ spp ఇరవయ్యో శతాబ్దం యొక్క పరిశోధన విస్తృతంగా వ్యాపించింది. యొక్క ఖచ్చితత్వం వయస్సు నిర్ణయించడానికి శిలాజ కళాఖండాల కాబట్టి సహస్రాబ్ది BC జీవితం సమయం ప్రావీణ్యతను అందిస్తుంది ఉండవచ్చు పెరిగింది.

రేడియోకార్బన్ శిలాజ సేంద్రీయ నమూనాలను కార్బన్ -14 యాక్టివిటీ (రేడియోకార్బన్) మార్పు అన్ని జీవుల్లో ప్రస్తుతం ఆధారంగా. ఇది జీవక్రియ సమయంలో ఒక దేశం శరీర పడతాడు మరియు ఒక నిర్దిష్ట గాఢత అందులో ఉంది. పర్యావరణంతో జీవక్రియ యొక్క మరణం తరువాత ఉండదు. రేడియోధార్మిక కార్బన్ ఏకాగ్రత సహజ క్షయం, సూచించే దామాషా తగ్గుతుంది కారణంగా వస్తుంది.

ఇటువంటి విలువలు, సగం జీవితం, రేడియోధార్మిక క్షయం చట్టం యొక్క సూత్రం జీవి యొక్క జీవిత మూసివేత సమయంలో గుర్తించడానికి సహాయపడుతుంది.

రేడియోధార్మిక బదిలీల చైన్

రేడియోధార్మికత అధ్యయనాలు ప్రయోగశాల పరిస్థితుల్లో నిర్వహించారు. రేడియోధార్మిక మూలకాలు అద్భుతమైన సామర్థ్యం గంటలు, రోజులు లేదా సంవత్సరాలపాటు సక్రియంగా ఉండటానికి ఇరవయ్యో శతాబ్దంలో భౌతిక ప్రారంభంలో ఆశ్చర్యాన్ని వచ్చి కాదు. స్టడీస్, ఉదాహరణకు, థోరియం, ఊహించని ఫలితం తరువాత: దాని కార్యకలాపాలు ఒక క్లోజ్డ్ బుడ్డి లో గణనీయమైనది. అది స్వల్పంగానైనా తమ్మెరను వద్ద పడిపోయింది. నిర్ధారణకు సాధారణ ఉంది: థోరియం మార్పిడి రాడాన్ (వాయువు) విడుదల కలిసి. రేడియోధార్మికత లో అన్ని అంశాలు పూర్తిగా భిన్నమైన పదార్థంగా రూపాంతరం, మరియు ఇందులో భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు. ఈ పదార్ధం, క్రమంగా, కూడా అనిశ్చితంగా ఉంటుంది. ఇది ఇప్పుడు ఇదే పరివర్తనలు మూడు వరుసలు అంటారు.

ఈ బదిలీల నాలెడ్జ్ అణు మరియు అణు పరిశోధన, లేదా ఉపద్రవాలను ప్రక్రియలో కలుషిత చేరడము ప్రాంతాలను గుర్తించడంలో చాలా ముఖ్యమైనవి. plutonium సగం జీవితం - దాని ఐసోటోపులు బట్టి - 86 లు (పు 238) నుండి 80 Ma పరిధిలో (పు 244). ప్రతి ఐసోటోప్ గాఢత కల్మష ప్రాంతం యొక్క కాలం గురించి ఒక ఆలోచన ఇస్తుంది.

అత్యంత ఖరీదైన మెటల్

ఇది ఆధునిక కాలంలో బంగారం, వెండి మరియు ప్లాటినం కంటే చాలా ఖరీదైన మెటల్ ఉందని అంటారు. ఈ plutonium ఉన్నాయి. ఆసక్తికరంగా, plutonium యొక్క పరిణామంలో రూపొందించినవారు ప్రకృతిలో దొరకలేదు. చాలా మూలకాలు ప్రయోగశాల పరిస్థితుల్లో తీసుకునేవారు. వీటిని మొదట ప్లూటోనియం 239 అణు రియాక్టర్లలో ఆపరేషన్ ఈ రోజుల్లో చాలా ప్రజాదరణ కల్పిస్తుంది. ఐసోటోప్ మొత్తం రియాక్టర్లలో ఉపయోగం కోసం తగిన పొందడం ఇది ఆచరణాత్మకంగా నిరుపయోగం చేస్తుంది.

(- 56 గంటలు సగం జీవితం) plutonium-239 వివో యురేనియం 239 కిరణ ప్రసారక లోహము-239 లో గొలుసు ప్రతిచర్యలు ఫలితంగా పొందవచ్చు. ఇలాంటి గొలుసు అణు రియాక్టర్లలో plutonium పేరుకుపోవడంతో అనుమతిస్తుంది. అవసరమైన సంఖ్య సంభవించిన రేటు సార్లు సహజ బిలియన్ల మించిపోయింది.

ఎనర్జీలో అప్లికేషన్

అణు శక్తి మరియు దాదాపు ఏ ప్రారంభ వారి సొంత రకం చంపడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మానవత్వ "కొత్తదనానికి" లోపాలను గురించి చాలా చర్చ ఉంది. అణు చైన్ రియాక్షన్ పాల్గొనేందుకు పరిష్కరించుకునేందుకు plutonium-239, ప్రారంభమవడంతో శాంతియుత ఇంధన వనరుగా ఉపయోగించడానికి అనుమతి. యురేనియం -235 ప్రపంచంలో దొరకలేదు plutonium యొక్క ఒక అనలాగ్, చాలా అరుదు నుండి ఎంచుకోండి ఉంది యురేనియం ఖనిజ plutonium పొందడానికి కంటే మరింత కష్టం.

భూమి యొక్క వయసు

రేడియోధార్మిక మూలకాల ఐసోటోపులు రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ విశ్లేషణను ఒక నిర్దిష్ట నమూనా యొక్క జీవితకాలం యొక్క మరింత కచ్చితమైన ఆలోచన ఇస్తుంది.

"యురేనియం - థోరియం" రూపాంతరీకరణ చైన్ ఉపయోగించి భూమి యొక్క క్రస్ట్ లో ఉన్న, అది సాధ్యం మా గ్రహం యొక్క వయసును నిర్ణయించటానికి చేస్తుంది. క్రస్ట్ అంతటా సగటు లో ఈ అంశాలను శాతం ఈ పద్ధతి అంతర్లీనంగా. తాజా గణాంకాల ప్రకారం భూమి వయస్సు 4.6 బిలియన్ సంవత్సరాల నాటిది.