방사성 원소의 반감기 - 그것은 무엇이며 어떻게 그것을 정의? 수식 반감기

프랑스의 유명한 과학자 때 방사능 연구의 역사는 3 월 1 일, 1896 년 시작 앙리 Bekkerel가 실수로 우라늄 염의 방사선에 이상한 것을 발견했다. 그것은 사진 플레이트, 훼손 샘플과 함께 상자에 배치하는 것이 밝혀졌다. 그것은 우라늄을 농축 한 높은 관통 방사선을 가진 국가의 결과입니다. 이 속성은 주기율표를 완성, 가장 무거운 요소에서 발견된다. 그는 이름이 "방사능"를 주어졌다.

우리는 방사능의 특성을 소개

이 공정 - 기본 입자 (전자, 헬륨 원자핵)의 동시 진화 다른 동위 원소 자발 변환 부재 원자 동위 원소. 변환 원자는 외부 에너지를 흡수 할 필요없이 자연적으로 나타났다. 과정에서 에너지 방출을 특징 짓는 주요 양의 방사성 붕괴의 전화 활동.

방사성 샘플 활동은 단위 시간 당 샘플의 붕괴 가능성이 수를했다. 에서 는 SI (시스템 측정의 국제) 단위 그것은 베크렐 (BQ)라고합니다. 하나 베크렐 초당 평균 1 개 붕괴 발생 이러한 샘플 활성을 채용.

A = λN, 상기 λ- 감쇠 상수 N - 시료 중의 활성 원자 수.

절연 α, β, γ-붕괴. 해당 방정식 오프셋 규칙이라고합니다 :

이름	무슨 일이야	반응식
α 붕괴	헬륨 원자의 X Y 핵 방출 핵 원자핵의 변환	X의 Z A를 → Z-Y 2 A-4 + 4 (2) 그는
β - 붕괴	전자 방출 X와 Y의 핵 원자핵의 변환	Z A를 → Z + X Y 1 개의 A + E A를 -1
γ - 붕괴	되지 핵의 변화에 의해 수반되는 에너지는 전자파의 형태로 방출	X의 Z → Z의 X의 A + γ

방사능의 시간 간격

입자의 붕괴 모멘트는 특정 원자에 대해 설정 될 수 없다. 그에게 그것은 오히려 "사고"가 아닌 패턴이다. 시료의 활성으로 정의하는 과정을 특징 에너지의 분리.

시간이 지남에 따라 변경 것으로 나타났습니다된다. 개별 요소는 방사선의 항상성의 놀라운 정도를 나타내고 있지만, 그 활성을 단시간에 수 차례 감소 물질이있다. 놀라운 다양한! 이들 공정에서 패턴을 찾을 수 있습니까?

이 시편의 원자의 정확히 절반은 부패가 진행되는 동안 시간이 있다는 설정됩니다. 이 시간 간격은 "반감기"라고합니다. 이 개념의 도입의 의미는 무엇입니까?

반감기는 무엇입니까?

이 나타나는시기, 활성 원자 본 샘플 나누기 정확히 절반에 해당하는 시간. 하지만이 모든 활성 원자 중 두 반감기 완전히 붕괴 것을 의미합니까? 전혀. 샘플의 특정 지점이 남은 시간 원자가 동일한 양으로 방사성 원소의 절반 후에 등등에도 하프 및 분해. 방사선은 반감기보다 훨씬 더 긴 시간 동안 지속. 따라서, 시료 중의 활성 원자는 방사선으로부터 독립적으로 저장된

반감기 - 단지 물질의 특성에 따라 양. 값은 많은 알려진 방사성 동위 원소에 대한 정의된다.

테이블 : "특정 동위 원소의 반감기 붕괴"

이름	지정	부패의 유형	반감기
라듐	88 라 (219)	알파	0.001 초
마그네슘	12mg을 27	베타	십분
라돈	Rn의 86 222	알파	3.8 일
코발트	(27) 공동 (60)	베타, 감마	5.3 년
라듐	Ra가 88 226	알파, 감마	1,620년
천왕성	(92) 238 U	알파, 감마	45억년

반감기의 결정은 실험적으로 수행. 실험실 시험에서, 활성 측정을 반복 하였다. 최소 크기 (보안 연구원 모두 이상)의 실험 샘플을 이후 실험은 다른 간격으로 수행 여러 번 반복된다. 그것은 변화 에이전트 활동의 규칙을 기반으로합니다.

반감기를 결정하기 위해 특정 시간 간격으로 측정 된 시료의 활동이다. 주어진 반감기를 결정하는 방사성 붕괴 법률에서 해체 된 원자의 양에 관련된 매개 변수입니다.

동위 원소에 대한 예 정의

t _(1)의 시작과 끝을 충분히 확대 관찰하다 - 주어진 시간에 활성 동위 원소의 개수는 N과 동일하자 시간 간격 동안 관찰되는 ₂ t이다. 그 가정 N - 다음에, 원자 수는 주어진 시간 간격에서 분해 KN = N (t ₂ - T _1).

이 표현에서, K = 0693 / 반감기 - 비례 계수, 붕괴 상수했다. 반감기 - 동위 원소의 반감기.

타임 슬롯 단위 가정한다. 따라서, K = N / N은 동위 원소의 핵의 단위 시간당 본 붕괴의 비율을 나타낸다.

반감기 = 0693 / K. : 결정될 수 붕괴 상수의 값과 붕괴의 반감기를 알고

이는 시간 당 단위는 활성 원자의 특정 개수, 소정의 비율을 파괴하는 것이 다음 없다.

방사성 붕괴의 법칙 (SPP)

반감기는 기초 종이다. 패턴은 1903 년 실험 결과를 기초로 프레데릭 소디와 어니스트 루더포드 산출했다. 20 세기 초반의 측면에서 지금까지 완벽한에서있는 악기로 만든 여러 측정, 정확하고 유효한 결과를 이끌어 것은 놀라운 일이다. 그는 방사능의 이론의 기초가되었다. 우리는 방사성 붕괴 법칙의 수학적 항목을 도출.

- 활성 시간에 활성 원자의 수 - N _0을 보자. 시간 간격 후 t는 N 엘리먼트 nondecomposed 것이다.

N = N _0/2 - 반감기 동일한 시간에 정확하게 능동 소자의 절반 _{남아있다.}

N = N = N _{0/4 0/2} ² 활성 원자 - 샘플의 절반의 추가 기간 이후이다.

- 추가의 반감기와 동등한 시간 후, 샘플은 유지한다 : N = N = N _{0/8 0/2} ^3.

- 번 시료에서 호스트 N 반 기간은 활성 입자의 ₀ N = N / 2 ^{N 남아} 때. 이 식에서 N = t / 반감기 : 반감기 프로브의 비율.

- SPP에게 작업의 편리 다소 상이한 수식 갖는다 : N = N ₀ 2 ^{- t / _반감기.}

패턴은 반감기 이외에 활성 동위 원소의 원자 수는 주어진 시간에 nondecomposed 결정할 수있다. 관찰의 시작 부분에 시료의 원자의 수를 알고, 잠시 후, 당신은 약물의 수명을 확인할 수 있습니다.

그것은 단지 특정 매개 변수 경우 도움이 방사성 붕괴 법률 식의 반감기를 결정 : 샘플에서 활동 동위 원소의 수를, 충분한 찾기 어렵습니다.

법의 결과

질량 활성 및 제제 원자의 개념을 사용하여 녹음 할 수 SPP 수식.

활동 방사성 원자의 수에 비례한다 : A = ₀ • 2 ^{-t / T.} 이 식에있어서, ₀ - 제로시 샘플 활동 A - 반감기 - t (초), T 후 활동.

물질의 무게는 패턴에서 사용할 수 있습니다 : m = m ₀ • 2 ^{-t / T}

어떤 일정한 간격으로 절대적이 준비에서 사용할 수있는 방사성 원자의 동일한 비율을 나누기.

법의 적용의 한계

모든면에서 법은 소우주의 프로세스를 정의, 통계입니다. 그것은 방사성 원소의 반감기 것을 알 수있다 - 통계. 원자핵의 이벤트의 확률 적 특성은 임의의 핵심은 언제라도 무너질 수 있음을 시사한다. 이벤트가 불가능 예측, 우리는 한 번에 자사의 신뢰성을 확인할 수 있습니다. 그 결과, 반감기는 이해가되지 않습니다 :

• 특정 원자에 대한;
• 최소 샘플 대중.

원자의 수명

원래의 상태에있는 원자의 존재는 두 번째 지속하고, 년 아마 수백만 수 있습니다. 삶의 입자의 시간에 대해 이야기하는 것은 필요하지 않습니다. 원자의 수명의 평균값에 상당하는 금액을 입력하면 방사성 동위 원소의 원자, 방사성 붕괴의 영향의 존재에 대해 이야기 할 수 있습니다. 원자핵의 반감기는 원자의 특성에 따라 다른 양에 의존하지 않는다.

평균 수명을 알고, 어떻게 반감기를 찾는 방법 :이 문제를 해결할 수 있습니까?

더 작은 원자의 평균 수명과 부패 지속적인 도움에 대한 반감기 통신 공식을 확인하십시오.

_{τ = T 2 / T LN2 =} 2 / 0,693 = 1 / λ.

평균 수명, λ - - 붕괴 일정이 기록, τ합니다.

반감기를 사용하여

각 샘플의 나이를 결정하는 응용 프로그램 SPP는 20 세기 후반의 연구에 널리 퍼져있다. 의 정확도 의 나이를 결정하는 화석 유물 그래서 천년 BC의 수명에 대한 통찰력을 제공 할 수 증가합니다.

방사성 탄소 모든 생명체에 존재하는 탄소 -14 활성 (방사성)의 변화에 기초하여, 화석 유기 샘플. 그것은 신진 대사 중에 생체에 속하는 특정 농도 안에 포함된다. 환경과 신진 대사의 죽음 후 중단. 방사성 탄소의 농도는 자연 붕괴로, 액티비티가 비례 인해 감소 빠진다.

같은 값, 반감기로, 방사성 붕괴의 법의 공식은 유기체의 삶의 종료 시간을 결정하는 데 도움이됩니다.

방사성 변환 체인

방사능 연구는 실험실 조건에서 수행 하였다. 방사성 원소에 놀라운 능력은 20 세기 물리학의 시작 부분에 놀랄 수없는 시간, 일 또는 년 동안 활성 상태로 유지됩니다. 연구는, 예를 들어, 예상치 못한 결과 다음 토륨 : 그 활동의 폐쇄 앰플에 상당한했다. 그것의 사소한 냄새에 떨어졌다. 결론은 간단했다 라돈 (가스)의 방출을 수반 토륨의 전환. 방사능의 모든 요소는 물리적, 화학적 특성을 완전히 다른 물질로 변환 한 것을 특징으로한다. 이 물질은, 차례 차례로,도 불안정합니다. 이제 유사한 변환의 세 가지 행이 알려져있다.

이러한 변환에 대한 지식은 원자 및 핵 연구, 또는 재해의 과정에서 오염 어려움 영역의 시간을 결정하는데 매우 중요합니다. 플루토늄의 반감기 - 동위 원소에 따라 -가 80mA 86 개 S (우레탄 238)의 범위 (우레탄 244). 각 동위 원소의 농도는 오염 제거 지역의 기간에 대한 아이디어를 제공합니다.

가장 비싼 금속

현대에 금,은 및 백금보다 훨씬 더 비싼 금속이 있다고 알려져있다. 다음은 플루토늄을 포함한다. 흥미롭게도, 플루토늄의 진화에서 만든 자연에서 발견되지 않습니다. 대부분의 요소는 실험실 조건에서 얻을 수있다. 플루토늄 239 원자로의 운영은 요즘 매우 인기가 그를 가능하게했다. 동위 원소의 양의 원자로에 사용하기 위해 충분한 확보하는 것은 사실상 매우 중요합니다.

(- 56시간 반감기) 플루토늄 239 우라늄 239 넵투늄 239에서 연쇄 반응의 결과로 생체 내에서 얻어진다. 유사 체인은 원자로에서 플루토늄을 축적 할 수 있습니다. 필요한 수의 발생 속도는 시간의 자연 수십억을 초과한다.

에너지의 응용 프로그램

원자력 및 거의 모든 개구는 자신의 종류를 죽이는 데 사용되는 인류의 '낯선'의 단점에 대해 많은 이야기가있다. 핵 연쇄 반응에 참여할 수있는 플루토늄 239의 열기는 평화로운 에너지 원으로 사용할 수있다. 우라늄 235은 세계에서 발견 된 플루토늄의 아날로그가에서 선택, 매우 드문입니다 우라늄 광석 플루토늄을 얻을 것보다 훨씬 더 어렵다.

지구의 나이

방사성 원소의 동위 원소의 방사성 동위 원소 분석은 특정 시료의 수명의보다 정확한 아이디어를 제공합니다.

"우라늄 - 토륨"변환 체인을 사용하여 지구의 지각에 포함 된 것은, 그것은 가능한 우리의 행성의 나이를 판단 할 수 있습니다. 지각에 걸쳐 평균이 요소의 비율은이 방법의 기초가. 최신 데이터에 따르면, 지구의 나이 4.6 억년입니다.