Tsim, Science
Lub ib nrab-lub neej ntawm tej ntsiab - dab tsi yog nws thiab yuav ua li cas txhais tau nws? Formula ib nrab-lub neej
Lub keeb kwm ntawm txoj kev tshawb ntawm radioactivity pib lub peb hlis ntuj 1, 1896, thaum tus naas ej Fabkis tus paub txog Anri Bekkerel pheej nrhiav tau ib tug coj txawv txawv tshaj plaws nyob rau hauv lub tawg ntawm uranium ntsev. Nws muab tawm hais tias ib tug photographic phaj, muab tso rau hauv ib lub thawv nrog ib tug qauv txom nyem. Nws yog lub sij hawm ntawm lub teb chaws muaj siab tob tob tawg, uas tau enriched uranium. Qhov no tej khoom vaj tse yog nyob rau hauv lub heaviest hais, ua kom tiav lub periodic rooj. Nws twb muab lub npe "radioactivity".
Peb paub cov yam ntxwv ntawm radioactivity
Qhov no txoj kev - txawj hloov dua siab tshiab neeg atom isotope nyob rau hauv ib tug txawv isotope nrog simultaneous evolution ntawm elementary hais (electrons, atomic nuclei ntawm Helium). Conversion atoms nyob nthawv, tsis tau sab nraud zog haum. Lub ntsiab kom muaj nuj nqis characterizing lub zog tso tawm thaum lub sij hawm tus txheej txheem ntawm tej lwj, hu ua kev ua si.
A = λN, nyob rau λ- lwj tsis tu ncua, N - tus naj npawb ntawm active atoms nyob rau hauv tus qauv.
Cais α, β, γ-decays. Cov coj sib npaug hu ua offset cai:
lub npe | Dab tsi tshwm sim | cov tshuaj tiv thaiv kab zauv |
α lwj | hloov dua siab tshiab ntawm atomic nucleus nyob rau hauv lub X Y nucleus tso nucleus ntawm ib tug Helium atom | X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 Nws |
β - disintegration | hloov dua siab tshiab ntawm atomic nucleus nyob rau hauv lub X Y nucleus nrog lub electron tso tawm | Z A → Z + X 1 Y A + -1 e A |
γ - lwj | tsis nrog kev hloov nyob rau hauv lub nucleus, lub zog tso rau hauv daim ntawv ntawm ib tug electromagnetic yoj | X Z A → Z X A + γ |
Lub sij hawm luv nyob rau hauv radioactivity
Lub caij ntawm lub cev qhuav dej ntawm tus hais tsis tau teem rau lub particular atom. Rau nws, nws yog es ib tug "huam yuaj" es ib tug qauv. Rho tawm ntawm lub zog uas characterizes tus txheej txheem, txhais tau hais tias cov kev ua ntawm tus qauv.
Nws yog tsim los uas muaj ib lub sij hawm thaum lub sij hawm uas raws nraim li ib nrab ntawm cov atoms ntawm cov tshem me me niaj lwj. Qhov no lub sij hawm luv yog hu ua "ib nrab-lub neej". Yuav ua li cas yog lub ntsiab lus ntawm cov kev taw qhia ntawm cov tswvyim no?
Yuav ua li cas yog cov ib nrab-lub neej?
Nws zoo nkaus li ntawd rau ib lub sij hawm sib npaug zos rau lub sij hawm, raws nraim li ib nrab ntawm cov active atoms tam sim no cov qauv so. Tab sis qhov no txhais hais tias thaum lub sij hawm tag nrho cov active atoms tawg ua me me kiag li nyob rau hauv ob ib nrab-lub neej? Tsis tag nrho. Tom qab ib tug taw tes nyob rau hauv tus qauv yog ib nrab ntawm cov neeg hais los ntawm tib lub sij hawm seem atoms decomposes txawm ib nrab, thiab hais txog. Lub tawg tsawv rau ib ntev lub sij hawm, ntau ntau dua li cov ib nrab-lub neej. Li no, lub active atoms nyob rau hauv tus qauv yog muab nws tus kheej los ntawm cov tawg
Lub ib nrab-lub neej - ib tug muaj nuj nqis uas yog nyob tsuas yog nyob rau lub zog ntawm cov tshuaj yeeb dej caw. Tus nqi yog txhais rau ntau paub tej isotopes.
Cov lus: "Cov ib nrab-lub neej lwj ntawm tej yam isotopes"
| lub npe | los | hom kev lwj | ib nrab-lub neej |
radium | 88 Ra 219 | alpha | 0,001 vib nas this |
magnesium | 12 Mg 27 | beta | 10 feeb |
saib puas muaj radon | 86 RN 222 | alpha | 3.8 hnub |
cobalt | 27 Co 60 | beta, gamma | 5.3 xyoo |
radium | 88 Ra 226 | alpha, gamma | 1620 xyoo |
Uranus | 92 238 U | alpha, gamma | 4.5 billion xyoo |
Kev txiav txim ntawm ib nrab-lub neej ua experimentally. Nyob rau hauv laboratory kev tshawb fawb ua pheej ntsuas cov kev ua. Txij li thaum kuaj kuaj ntawm yam tsawg kawg nkaus loj (kev ruaj ntseg soj ntsuam yog saum toj no tag nrho cov), cov xyaum ua tej yam yog nqa tawm nrog txawv cov Team sib, pheej rov qab ua ntau lub sij hawm. Nws yog raws li nyob rau hauv lub regularity ntawm kev hloov cov neeg ua hauj yam kev ua si.
Nyob rau hauv kev txiav txim los mus txiav txim rau ib nrab-lub neej yog measured ua si ntawm tus qauv ntawm lub sij hawm cov Team sib. Muab hais tias tus parameter muaj feem xyuam rau cov nuj nqis ntawm disintegrated atoms ntawm cov neeg lwj cai lij choj, kev txiav txim ib nrab-lub neej.
QAUV txhais cov ntsiab lus rau lub isotope
Cia tus xov tooj ntawm active ntsiab ntawm lub isotope ntawm ib lub sij hawm yog sib npaug zos rau N, lub sij hawm luv thaum lub sij hawm uas soj yog t 2 - t 1 qhov twg qhov pib thiab qhov kawg yog txaus ze soj. Xav hais tias hais tias n - tus naj npawb ntawm atoms disintegrated nyob rau hauv ib lub sij hawm luv, ces n = KN (t 2 - t 1).
Nyob rau hauv no qhia, K = 0.693 / T½ - proportionality tau, hu ua lwj tas li. T½ - lub ib nrab-lub neej ntawm lub isotope.
Xav hais tias rau lub sij hawm qhov unit. Yog li K = n / N qhia cov feem ntawm isotope nuclei tam sim no disintegrating ib chav tsev lub sij hawm.
Paub cov nqi ntawm cov hniav lwj tas li yuav tsum tau txiav txim thiab cov ib nrab-lub neej kev lwj: T½ = 0.693 / K.
Nws hais ntxiv hais tias ib lub sij hawm tsev tsis muaj lov ib tug tej yam muaj pes tsawg tus ntawm active atoms, thiab ib tug tej yam kev faib ua feem.
Cov kev cai lij choj ntawm tej lwj (spp)
Ib nrab-lub neej yog lub hauv paus spp. Txawv muab Frederick Soddy thiab Ernest Rutherford rau lub hauv paus ntawm kev sim tau nyob rau hauv 1903. Nws yog li ntawd ntau ntsuam ua nrog seev hais tias yog deb ntawm zoo meej nyob rau hauv cov nqe lus ntawm lub ntxov thib nees nkaum xyoo pua, coj mus rau ib tug muaj tseeb thiab siv tau tau. Nws los ua lub hauv paus ntawm txoj kev tshawb xav ntawm radioactivity. Peb neeg ib zauv nkag teb chaws ntawm tej lwj txoj cai.
- Cia N 0 - tus naj npawb ntawm active atoms nyob rau hauv lub active lub sij hawm. Tom qab lub sij hawm luv t yuav nondecomposed N ntsiab.
- Nyob rau ib lub sij hawm sib npaug zos rau cov ib nrab-lub neej nyob twj ywm raws nraim li ib nrab ntawm cov active hais: N = N 0/2.
- Tom qab ib tug ntxiv lub sij hawm ntawm ib tug ib nrab ntawm cov qauv no yog: N = N 0/4 = N 0/2 2 active atoms.
- Tom qab ib lub sij hawm sib npaug zos rau ib tug ntxiv ib nrab-lub neej, tus qauv yuav khaws xwb: N = N 0/8 = N 0/2 3.
- Nyob rau ib lub sij hawm thaum tus tswv tsev n ib nrab-sij hawm nyob rau hauv lub tshem me me yuav nyob twj ywm 0 N = N / 2 n ntawm lub active hais. Nyob rau hauv no qhia n = t / T½: tus piv ntawm cov kev sojntsuam mus rau lub ib nrab-lub neej.
- muaj spp sib txawv dog dig zauv qhia uas yog ntau yooj yim nyob rau hauv cov paub tab: N = N 0 2 - t / T½.
Tus qauv tso cai rau txiav txim seb, nyob rau hauv tas li ntawd mus rau lub ib nrab-lub neej, tus xov tooj ntawm active isotope atoms nondecomposed ntawm ib lub sij hawm. Paub cov xov tooj ntawm atoms ntawm cov qauv ntawm thaum pib ntawm lub soj, tom qab ib co sij hawm, koj muaj peev xwm txiav txim hauv lub neej ntawm cov tshuaj.
Txiav txim seb tus ib nrab-lub neej ntawm tej lwj txoj cai formula nws yuav pab yog hais tias tej yam tsis: tus xov tooj ntawm active isotopes nyob rau hauv tus qauv, nws yog ib qhov nyuaj rau nrhiav tau txaus.
Qhov yuav tshwm ntawm kev cai lij choj
Cov ntaub ntawv spp mis ua tau, siv lub tswvyim ntawm loj kev ua si thiab kev npaj atoms.
Kev sib pab yog proportional rau tus xov tooj ntawm tej atoms: A = A 0 • 2 -t / T. Nyob rau hauv cov mis no, A 0 - qauv kev ua si ntawm xoom lub sij hawm, A - ua si tom qab t vib nas this, T - ib nrab-lub neej.
Luj ntawm lub substance yuav siv tau nyob rau hauv tus qauv: m = m 0 • 2 -t / T
Rau tej tu ncua lov kiag li qhov tib kev faib ua feem ntawm cov neeg atoms muaj nyob rau hauv kev npaj no.
Cov kev txwv ntawm applicability ntawm txoj cai
Cov kev cai lij choj nyob rau hauv tag nrho cov respects yog ib tug statistical, defining dab nyob rau hauv ib microcosm. Nws yog to taub hais tias lub ib nrab-lub neej ntawm tej ntsiab - statistic. Lub probabilistic xwm ntawm cov txheej xwm nyob rau hauv atomic nuclei qhia tias cov arbitrary tub ntxhais yuav cev qhuav dej thaum twg los tau lub sij hawm. Twv seb qho kev tshwm sim yog tsis yooj yim sua, peb yuav saib nws credibility ntawm ib lub sij hawm. Raws li ib tug tshwm sim, ib nrab-lub neej tsis ua siab:
- rau ib qho atom;
- yam tsawg kawg nkaus cov qauv masses.
Lub neej ntawm tus atom
Lub hav zoov ntawm cov atom nyob rau hauv nws cov thawj mob tej zaum yuav kav rau ib tug thib ob, thiab tej zaum tsheej lab ntawm xyoo. Tham txog lub sij hawm ntawm tus hais ntawm lub neej kuj tsis tsim nyog. Los ntawm kev nkag mus kawm ib tug npaum li sib npaug zos rau hauv nruab nrab tus nqi ntawm lub neej ntawm cov atoms, koj yuav tham txog lub hav zoov uas atoms ntawm ib tug tej isotope, cov teebmeem ntawm tej lwj. Lub ib nrab-lub neej ntawm lub atomic nucleus nyob rau lub zog ntawm cov atom thiab tsis yog nyob ntawm seb lwm ntau.
Puas yuav ua tau kom daws tau qhov teeb meem: yuav ua li cas nrhiav tau cov ib nrab-lub neej, paub qhov nruab nrab lub neej?
Yuav kom txiav txim seb qhov ib nrab-lub neej sib txuas lus mis rau qhov phem lub neej ntawm lub atom thiab cov hniav lwj qhov kev pab, tsis muaj tsawg.
τ = T 1/2 / ln2 = T 1/2 / 0,693 = 1 / λ.
Nyob rau hauv no cov ntaub ntawv, τ - qhov nruab nrab lub neej, λ - cov hniav lwj tas li.
Siv ib nrab-lub neej
Daim ntawv thov spp rau kev txiav txim lub hnub nyoog ntawm tus neeg kuaj yog thoob plaws nyob rau hauv cov kev tshawb fawb ntawm cov lig thib nees nkaum caug xyoo. Cov neeg ntawm kev txiav txim ntawm lub hnub nyoog ntawm cov pob txha artifacts yog li ntawd ntau zog uas tej zaum yuav muab kev pom mus rau hauv lub neej sij hawm ntawm lub xyoo txhiab BC.
Radiocarbon fossil organic kuaj raws li cov kev hloov ntawm cov pa roj carbon-14 kev ua si (radiocarbon) tam sim no nyob rau hauv tag nrho cov kab mob. Nws ntog rau hauv ib tug nyob lub cev thaum lub sij hawm metabolism thiab yog muaj nyob rau ntawd hauv ib lub concentration. Tom qab kev tuag ntawm metabolism nrog cov ib puag ncig tsis tu tsis tseg. Lub concentration ntawm tej carbon ntog vim ntuj lwj, cov kev ua dua li qub proportionally.
Nrog xws qhov tseem ceeb, ib nrab-lub neej, lub mis ntawm kev cai lij choj ntawm tej lwj pab los mus txiav txim rau lub sij hawm ntawm lub txiav ntawm lub neej ntawm tus kab mob.
Saw ntawm tej transformations
radioactivity kev tshawb fawb tau ua nyob rau hauv laboratory tej yam kev mob. Amazing muaj peev xwm tej ntsiab nyob twj ywm kom nquag plias yam xuab moos, hnub los yog txawm xyoo yuav tsis tuaj raws li ib tug surprise thaum pib ntawm lub thib nees nkaum xyoo pua physicists. Kev tshawb fawb, piv txwv li, thorium, ua raws li los ntawm ib tug npaj txhij txog kev tshwm sim: nyob rau hauv ib tug kaw ampoule ntawm txoj kev loj heev. Thaum lub slightest whiff ntawm nws poob. Qhov xaus yog yooj yim: lub hloov dua siab tshiab ntawm thorium nrog qhov kev tso tawm ntawm tus ntxhiab (gas). Tag nrho cov ntsiab nyob rau hauv lub radioactivity hloov mus rau hauv ib tug txawv kiag yam khoom uas, thiab nyob rau hauv lub cev thiab tshuaj zog. Qhov no tshuaj, nyob rau hauv lem, yog tseem tsis ruaj tsis khov. Nws yog tam sim no lub npe hu peb kab ntawm zoo xws li cov transformations.
Paub txog cov transformations yog cov tsis tshua tseem ceeb nyob rau hauv kev txiav txim rau lub sij hawm ntawm inaccessibility chaw kab mob nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm atomic thiab nuclear kev tshawb fawb, los yog catastrophes. Lub ib nrab-lub neej ntawm plutonium - nyob ntawm seb nws isotopes - nyob rau hauv ntau ntawm 86 s (Pu 238) mus rau 80 Ma (Pu 244). Lub concentration ntawm txhua isotope muab ib lub tswv yim hais txog lub sij hawm ntawm lub tshem tej paug cheeb tsam.
Lub kim tshaj plaws hlau
Nws yog lub npe hu hais tias nyob rau hauv niaj hnub lub sij hawm muaj ib tug ntau npaum li cas kim hlau tshaj kub, nyiaj thiab kub dawb. Cov muaj xws li cov plutonium. Interestingly, nyob rau hauv qhov tsim nyob rau hauv lub evolution ntawm lub plutonium yog tsis pom. Feem ntau cov ntsiab yog tau nyob rau hauv laboratory tej yam kev mob. Lag luam ntawm plutonium-239 nyob rau hauv nuclear reactors tau ua rau nws ua tsis tshua muaj nrov hnub no. Muab txaus rau kev siv nyob rau hauv lub reactors ntawm tus nqi ntawm lub isotope ua rau nws suab invaluable.
Plutonium-239 yog tau nyob rau hauv vivo raws li ib tug tshwm sim ntawm saw tshua nyob rau hauv lub uranium-239 Neptunium-239 (ib nrab-lub neej - 56 teev). Zoo ib yam li saw tso cai rau noog plutonium nyob rau hauv nuclear reactors. Tus nqi ntawm tshwm sim ntawm qhov yuav tsum tau tus xov tooj tshaj lub ntuj billions ntawm lub sij hawm.
Daim ntawv thov nyob rau hauv Zog
Muaj ntau tham txog cov shortcomings ntawm nuclear hwj chim thiab lub "strangeness" ntawm tib neeg uas yuav luag txhua qhib yog siv los tua lawv tus kheej zoo. Qhib ntawm plutonium-239, uas yog tau mus koom nrog nyob rau hauv lub nuclear saw tshuaj tiv thaiv yog tso cai rau siv raws li ib tug muaj kev thaj yeeb zog qhov twg los. Uranium-235 yog ib tug analogue ntawm lub plutonium pom nyob rau hauv lub ntiaj teb no yog tsis tshua muaj tsis tshua muaj, xaiv nws los ntawm cov uranium ore yog ntau yam ntxiv nyuaj tshaj rau tau plutonium.
Hnub nyoog ntawm lub ntiaj teb
Radioisotope tsom xam ntawm isotopes ntawm tej ntsiab muab ib tug ntau yog lub tswv yim ntawm lub neej ntawm ib tug qauv.
Siv cov transformation saw "ntawm uranium - thorium", muaj nyob rau hauv lub ntiaj teb ua kiav txhab, ua rau nws tau los mus txiav txim lub hnub nyoog ntawm peb ntiaj chaw. Qhov feem pua ntawm cov ntsiab nyob rau hauv nruab nrab thoob plaws hauv lub kiav txhab underlies cov qauv no. Raws li qhov tseeb cov ntaub ntawv, uas muaj hnub nyoog ntawm lub ntiaj teb yog 4.6 billion xyoo.
Similar articles
Trending Now