Samuwar, Kimiyya
A rabin-rai na rediyoaktif abubuwa - abin da yake da shi da kuma yadda za a ayyana shi? Formula rabin-rai
A tarihin nazarin radioactivity fara Maris 1, 1896, a lokacin da ya shahara Faransa masanin kimiyya Anri Bekkerel bazata gano wani bakon abu a cikin radiation na uranium salts. Sai ya juya daga cewa a daukar hoto farantin, sanya a cikin wani akwatin tare da wani samfurin ta ɓaci. Shi ne sakamakon kasashen mallakan high iya shiga radiation, wanda Ya wadãtar da uranium. Wannan dukiyar da aka samu a cikin heaviest abubuwa, kammala lokaci-lokaci tebur. Ya aka bai wa sunan "radioactivity".
Mun gabatar da halaye na radioactivity
Wannan tsari - maras wata-wata hira memba zarra isotope a wani daban-daban isotope da lokaci daya da juyin halitta na firamare barbashi (electrons, atomic nuclei na helium). Chanza atoms bayyana ne kwatsam, ba tare da bukata waje makamashi sha. Babban yawa characterizing da makamashi saki a lokacin tsari na rediyoaktif lalace, ya kira aiki.
A = λN, a cikinsa λ- lalata akai, N - yawan aiki kwayoyin halitta a cikin samfurin.
Ware α, β, γ-ƙãrẽwa. The m lissafai ake kira biya diyya sharudda:
sunan | Abin da ke faruwa | dauki lissafi |
α lalata | hira da atomic tsakiya a cikin X Y tsakiya sakewa tsakiya na wani helium zarra | X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 Ya |
β - Lalacewar | hira da atomic tsakiya a cikin X Y tsakiya tare da electron saki | Z A → Z + X 1 Y A + -1 e A |
γ - lalace | ba tare da canje-canje a cikin nucleus din, da makamashi sake a cikin nau'i na wani electromagnetic kalaman | X Z A → Z X A + γ |
A lokaci-lokaci, a radioactivity
A lokacin da rushewar barbashi ba za a iya kafa domin musamman zarra. Ga shi, shi ne wajen "hadari" maimakon wani abin kwaikwaya. Kadaici da makamashi da cewa characterizes tsari, a tsare a matsayin aiki na samfurin.
An tabbatar da cewa akwai wani lokaci a lokacin da daidai da rabi daga cikin sunadaran da misali jurewa lalace. Wannan tazarar lokaci ne ake kira "rabin-rai". Mene ne ma'anar gabatarwar wannan ra'ayi?
Mene ne rabin-rai?
Yana bayyana cewa ga wani lokaci daidaita da zamani, daidai da rabi na aiki kwayoyin halitta ba samfurin karya. Amma ma'anar wannan cewa, a lokacin duk aiki atoms hargitse gaba daya a biyu rabin rayuwar? Ba a duk. Bayan wani lokaci, a cikin samfurin ne rabin na rediyoaktif abubuwa da wannan adadin lokaci sauran sunadaran decomposes ko da rabin, da sauransu. A radiation ci gaba na dogon lokaci, da ya fi yadda da rabin-rai. Saboda haka, aiki kwayoyin halitta a cikin samfurin ana adana da kansa daga radiation
A rabin-rai - a yawa wanda ya dogara kawai a kan kaddarorin da abu. The darajar aka bayyana ga mutane da yawa a san rediyoaktif isotopes.
Table: "The rabin-rai lalata da wasu isotopes"
| sunan | nadi | irin lalace | rabin-rai |
radium | 88 Ra 219 | alpha | 0,001 sakan |
magnesium | 12 MG 27 | beta | minti 10 |
Radon | 86 RN 222 | alpha | 3.8 kwanaki |
cobalt | 27 Co 60 | beta, gamma | 5.3 shekaru |
radium | 88 Ra 226 | alpha, gamma | 1620 shekaru |
Uranus | 92 238 U | alpha, gamma | 4.5 biliyan shekaru |
Tabbatar da dalilin da rabin rayuwar yi gwaje. A dakin gwaje-gwaje nazarin akai-akai aunawa da aiki. Tun da dakin gwaje-gwaje samfurori da m size (tsaro bincike ne a sama da dukan), da gwaji ne da za'ayi tare da daban-daban jinkiri maimaita sau da yawa. Ya dogara ne a kan tsari na canji jamiái aiki.
Domin sanin ko rabin-rai ne daukar aiki da samfurin a takamaiman lokaci zuwa lokaci. Ganin cewa siga alaka da yawa na rududdugaggun kwayoyin halitta daga rediyoaktif lalata dokar, tabbatas da rabin-rai.
MISALI ma'anar ga isotope
Bari yawan aiki abubuwa na isotope a iyakancen lokaci ne daidai N, da tazarar lokaci a lokacin da kallo ne t 2 - t 1 inda farkon da kuma karshen ne isasshe kusa kallo. Ɗauka cewa n - yawan sunadaran rududdugaggu a iyakancen lokaci tazara, sa'an nan n = KN (t 2 - t 1).
A wannan magana, K = 0.693 / T½ - proportionality factor, kira lalata m. T½ - rabin rayuwa na isotope.
Ya ɗauka domin lokacin Ramin naúrar. Kamar wancan K = n / N nuna sulusi da murabba'i na isotope nuclei ba disintegrating da naúrar lokaci.
Sanin darajar da lalata m za a iya ƙaddara, da rabin rayuwa na lalata: T½ = 0.693 / K.
Yana bi da cewa da lokaci naúrar ba karya wani yawan aiki kwayoyin halitta, da kuma a wasu rabo.
A dokar rediyoaktif lalace (spp)
Half-rai shi ne tushen spp. Kwaikwaya samu Frederick Soddy da Ernest Rutherford kan gwaji sakamakon a 1903. Yana mamaki cewa mahara ma'aunai sanya tare da kida da suke da nisa daga m cikin sharuddan da farkon karni na ashirin, ya kai ga wani cikakken da kuma inganci da sakamakon. Ya zama tushen ka'idar radioactivity. Mun samu a ilmin lissafi shigarwa na rediyoaktif lalata dokar.
- Bari N 0 - yawan aiki kwayoyin halitta a cikin aiki lokaci. Bayan da tazarar lokaci t zai nondecomposed N abubuwa.
- A wani lokaci daidaita da rabin rayuwa kasance daidai da rabi na aiki abubuwa: N = N 0/2.
- Bayan haka a kara tsawon daya da rabi daga cikin samfurin ne: N = N 0/4 = N 0/2 2 aiki kwayoyin halitta.
- Bayan wani lokaci daidai a kara rabin-rai, da samfurin zai riƙe kawai: N = N 0/8 = N 0/2 Maris.
- A wani lokaci a lokacin da rundunar n rabin lokaci a misali za su zama 0 N = N / 2 n na aiki barbashi. A wannan magana n = t / T½: rabo na bincike da rabin-rai.
- yana spp ɗan daban-daban ilmin lissafi magana wadda shi ne mafi m, a cikin ayyuka: N = N 0 2 - t / T½.
The juna damar domin sanin, ban da rabin-rai, da yawan aiki isotope atoms nondecomposed a iyakancen lokaci. Sanin yawan sunadaran samfurin a farkon na kallo, bayan wani lokaci, za ka iya sanin ko rayuwa da miyagun ƙwayoyi.
Ƙayyade da rabin-rai na rediyoaktif lalata dokar dabara yana taimaka kawai idan wasu sigogi: da yawan aiki isotopes a cikin samfurin, yana da wuya a sami isasshen.
Sakamakon na dokar
Record spp dabara iya, ta amfani da ra'ayi na taro aiki da kuma shirye-shiryen da kwayoyin halitta.
Aiki ne na gwargwado ga yawan rediyoaktif atoms: A = A 0 • 2 -t / T. A wannan dabara, A 0 - samfurin aiki a sifili lokaci, A - aiki bayan t seconds, T - rabin-rai.
Weight na abu za a iya amfani da su a da juna: m = m 0 • 2 -t / T
Ga wani na yau da kullum jinkiri karya cikakken wannan rabo na rediyoaktif atoms samuwa a cikin wannan shiri.
Iyãkõkin applicability na dokar
A dokar a duk mutunta ne a ilimin kididdiga, ma'ana da matakai a takaice. An fahimci cewa rabin-rai na rediyoaktif abubuwa - wannan hasashen. A probabilistic yanayin da events in atomic nuclei da shawara cewa, da sabani core iya durkushe a kowane lokaci. Hango wani taron shi ne ba zai yiwu ba, za mu iya kawai sanin ta yiwuwa a lokaci guda. A sakamakon haka, da rabin-rai bai sa hankali:
- ga wani musamman zarra.
- m samfurin talakawa.
A rayuwa na zarra
A zama na zarra a cikin ainihin yanayin iya šauki biyu, kuma tsammãninsu, miliyoyin shekaru. Magana game da lokacin da barbashi na rayuwa ne ma ba dole ba. By shiga wani adadin daidai da talakawan tamanin da rayuwa da kwayoyin halitta, ba za ka iya magana game da wanzuwar kwayoyin halitta da wani rediyoaktif isotope, sakamakon rediyoaktif lalace. A rabin-rai na atomic tsakiya dogara a kan kaddarorin da zarra, kuma ba ya dogara ne a kan sauran yawa.
Shin yana yiwuwa a warware matsalar: yadda za a samu rabin-rai, da sanin da talakawan rayuwa?
Don sanin ko rabin-rai sadarwa dabara domin da nufin rayuwa na zarra da lalata m taimako, babu kasa.
τ = T 1/2 / ln2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
A wannan rikodin, τ - da talakawan rayuwa, λ - da lalata m.
Amfani da rabin-rai
Aikace-aikace spp for kayyade shekaru da mutum samfurori ne tartsatsi a cikin bincike na marigayi karni na ashirin. Daidaiton kayyade shekaru da m kayayyakin gargajiya da aka haka ya karu da cewa zai iya samar da haske game da rayuwa lokaci na Millennium BC.
Radiocarbon m kwayoyin samfurori dogara ne a kan canji na carbon-14 aiki (radiocarbon) ba a dukkan kwayoyin. Yana da dama a cikin wani rai jiki a lokacin metabolism kuma yana kunshe ne a cikinta, a kuma wani taro. Bayan rasuwar metabolism da yanayi ceases. A taro na rediyoaktif carbon da dama saboda halitta lalata, da aiki rage-rage proportionally.
Tare da irin dabi'u, da rabin-rai, da dabara na dokar rediyoaktif lalata taimaka domin sanin lokacin ƙarshe na rayuwa da kwayoyin.
Sarkar na rediyoaktif canje
radioactivity nazarin da aka gudanar a awon yanayi. Amazing ikon rediyoaktif abubuwa zauna aiki for hours, kwanaki ko ma shekaru iya yi bai zo da mamaki a farkon karni na ashirin da lissafin kimiyya. Nazarin, misali, thorium, bi da wani m sakamakon: a cikin rufaffiyar ampoule na ta aiki ya muhimmanci. A wata 'yar alamar iska daga shi ya fadi. A ƙarshe ya sauki: hira da thorium tare da a saki Radon (gas). Duk abubuwa cikin radioactivity canza kama zuwa wani mabanbanta abu, kuma a cikinta da jiki da kuma sinadaran Properties. Wannan abu, bi da bi, shi ne kuma m. Yana yanzu, aka sani uku layuka na kama-canje.
Ilimi na wadannan canje ne musamman muhimmanci a kayyade lokacin inaccessibility yankunan gurbata a kan aiwatar da atomic da makaman nukiliya da bincike, ko fama. A rabin-rai na plutonium - dangane da isotopes - a cikin kewayon daga 86 s (PU 238) zuwa 80 Ma (PU 244). A taro na kowane isotope ya ba da wani ra'ayi game da lokacin da decontamination yankin.
A mafi tsada karfe
An sani cewa a wannan zamanin akwai wani da yafi tsada karfe fiye da zinariya, da azurfa, da platinum. Wadannan sun hada da plutonium. Abin sha'awa, a cikin halittar a cikin juyin halitta daga cikin plutonium ba a samu. Mai abubuwa da samu a karkashin awon yanayi. Operation of plutonium-239 a cikin nukiliya reactors ya ba shi damar zama musamman rare wadannan kwanaki. Samun isasshen don amfani a cikin reactors na adadin da isotope sa shi kusan invaluable.
Plutonium-239 da aka samu a vivo a sakamakon sarkar halayen a cikin uranium-239 Neptunium-239 (rabin-rai - 56 hours). Similar sarkar damar zuwa tara plutonium a nukiliya nukiliya. A kudi na abin da ya faru na bukata yawan wuce da na halitta sau biliyoyi.
Aikace-aikace a Energy
Akwai da yawa magana game da shortcomings na makamashin nukiliya da kuma "baƙuncin" bil'adama cewa kusan duk wani bude ake amfani da su kashe nasu irin. Opening na plutonium-239, wanda shi ne iya shiga a cikin nukiliya sarkar dauki an yarda su yi amfani da shi a matsayin wani m makamashi Madogararsa. Uranium-235 ne wani analogue na plutonium samu a duniya ne musamman rare, zaɓi shi daga uranium tama ne yafi wuya don samun plutonium.
Age na Duniya
Radioisotope bincike na isotopes na rediyoaktif abubuwa bada mafi m ra'ayin na rayuwa na musamman samfurin.
Amfani da canji sarkar "na uranium - thorium", dauke a cikin ƙasa ta ɓawon burodi, ya sa ya yiwu don ƙayyade da shekaru duniya tamu. A kashi na wadannan abubuwa a cikin talakawan cikin ɓawon burodi underlies wannan hanya. Bisa ga latest data, da shekaru na Duniya ne 4.6 biliyan shekara.
Similar articles
Trending Now