रेडियोयाक्टिभतत्वकोरङचयनगर्दछ आधा जीवन - यो के हो र कसरी यो परिभाषित गर्ने? सूत्र आधा जीवन

प्रसिद्ध फ्रान्सेली वैज्ञानिक जब रेडियोधर्मिता को अध्ययन को इतिहास, मार्च 1, 1896 थाले Anri Bekkerel गल्ति युरेनियम लवण को विकिरण मा एक अनौठो कुरा पत्ता। यो एक फोटो थाली, marred एक नमूना एक बक्स मा राखिएको छ कि बाहिर गरियो। यो युरेनियम सार्थक थियो जो उच्च मर्मज्ञ विकिरण, possessing देशहरूको नतिजा हो। यो सम्पत्ति आवधिक तालिका पूरा, भारी तत्व पाइन्छ। उहाँले नाम "रेडियोधर्मिता" दिइएको थियो।

हामी रेडियोधर्मिता को विशेषताहरु परिचय

यो प्रक्रिया - प्राथमिक कण (इलेक्ट्रॉनों, हेलियम को परमाणु केन्द्रक) को साथ विकास संग एउटा फरक आइसोटप मा स्वभाविक रूपान्तरण सदस्य एटम आइसोटप। रूपान्तरण अणुहरु बाह्य ऊर्जा अवशोषण आवश्यकता बिना spontaneously देखियो। मुख्य मात्रा प्रक्रिया चलिरहेको बेला ऊर्जा जारी characterizing रेडियोधर्मी क्षय, को भनिन्छ गतिविधि।

रेडियोधर्मी नमूना गतिविधि प्रति एकाइ समय नमूनाको क्षय को सम्भावित नम्बर भनिन्छ। मा यस सी (प्रणाली मापन अन्तरराष्ट्रिय) एकाइ यो becquerel (BQ) भनिन्छ। एक मा Becquerel यस्तो नमूना गतिविधि जो प्रति सेकेन्ड औसत 1 विघटन मा हुन्छ अपनाए।

एक = λN, wherein λ- क्षय स्थिर, एन - नमूनामा सक्रिय अणुहरु को संख्या।

पृथक α, β, γ-decays। संवाददाता समीकरण अफसेट नियम भनिन्छ:

नाम	के भइरहेको छ	प्रतिक्रिया समीकरण
α क्षय	एक हेलियम अणु को एक्स वाई नाभिक जारी नाभिक मा परमाणविकन्यूक्लियस को रूपान्तरण	एक्स Z एक → Z-वाई 2 एक-4 + 4 2 उहाँले
β - विघटन	इलेक्ट्रॉन जारी संग एक्स वाई नाभिक मा परमाणविकन्यूक्लियस को रूपान्तरण	Z एक → Z + X 1 वाई ए + -1 ई एक
γ - क्षय	छैन नाभिक मा परिवर्तन सँगसँगै, ऊर्जा एक विद्युत चुम्बकीय तरंग को रूप मा जारी	एक्स Z एक → Z एक्स + γ

रेडियोधर्मिता मा समय अन्तराल

कणहरु को पतन को क्षण छैन विशेष अणु लागि सेट गर्न सकिन्छ। उहाँलाई लागि, यो बरु एक "दुर्घटना" भन्दा ढाँचा छ। नमूनाको गतिविधि रूपमा परिभाषित प्रक्रिया, characterizes कि ऊर्जा को अलग।

यो समय परिवर्तन कि यो याद छ। जबकि व्यक्तिगत तत्व विकिरण को निरन्तरताले को एउटा अचम्मको डिग्री प्रदर्शनी, त्यहाँ जसको गतिविधि छोटो अवधिमा धेरै पटक घट्ने पदार्थ हो। अचम्मको विविधता! यी प्रक्रियाहरू मा ढाँचा खोज्न सम्भव छ?

यसलाई त्यहाँ नमूना को अणुहरु को ठीक आधा क्षय भइरहेको जुन बेलामा एक समय छ कि स्थापित छ। यो समय अन्तराल "आधा जीवन" भनिन्छ। यो अवधारणा को परिचय को अर्थ के हो?

आधा-जीवन के हो?

यो देखिन्छ कि, अवधि, सक्रिय अणुहरु उपस्थित नमूना विश्रामहरू को ठीक आधा बराबर समयको लागि। तर यो सबै सक्रिय अणुहरु समयमा दुई आधा जीवनमा पूर्ण बिखर मतलब? छैन सबै। नमूनामा एक निश्चित बिन्दु समय बाँकी अणुहरु को नै रकम द्वारा रेडियोयाक्टिभतत्वकोरङचयनगर्दछ आधा भएपछि पनि आधा, र यति मा decomposes। यो विकिरण लामो आधा-जीवन भन्दा धेरै उच्च समय, को लागि यथावत्। तसर्थ, नमूनामा सक्रिय अणुहरु स्वतन्त्र भएको विकिरण देखि भण्डारण छन्

आधा-जीवन - जो केवल पदार्थ को गुण निर्भर एक मात्रा। मान धेरै ज्ञात रेडियोधर्मी आइसोटपहेर्नुहोस् लागि परिभाषित गरिएको छ।

तालिका: "केही आइसोटपहेर्नुहोस् को आधा जीवन क्षय"

नाम	पद	क्षय को प्रकार	आधा-जीवन
रेडियम	88 Ra 219	अल्फा	0.001 सेकेन्ड
म्याग्नेसियम	12 मिलीग्राम 27	बिटा	10 मिनेट
र्याडोन	86 RN 222	अल्फा	3.8 दिन
कोबाल्ट	27 सह 60	बिटा, गामा	5.3 वर्ष
रेडियम	88 Ra 226	अल्फा, गामा	1620 साल
अरुणग्रह	92 238 यू	अल्फा, गामा	4.5 अरब वर्ष

आधा-जीवनको अठोट experimentally प्रदर्शन। प्रयोगशाला अध्ययन मा गतिविधि नाप्ने बारम्बार सञ्चालन। न्यूनतम आकार (सुरक्षा शोधकर्ता सबै माथि छ) को प्रयोगशाला नमूनाहरू भएकोले प्रयोग, विभिन्न अन्तरालहरू संग बाहिर छ धेरै पटक दोहोर्याइएको। यो एजेन्ट परिवर्तन गतिविधि को नियमित आधारित छ।

आधा-जीवन निर्धारण गर्न विशेष समय को अंतराल मा नमूनाको मापन गतिविधि छ। दिइएको कि आधा जीवन निर्धारण गर्ने रेडियोधर्मी क्षय व्यवस्थाबाट विघटित अणुहरु को मात्रा सम्बन्धित, खुट्टामीटर।

को आइसोटप उदाहरणको लागि परिभाषाहरू

टी ₁ जहाँ शुरुवात र अन्त पर्याप्त नजिक अवलोकन छन् - दिइएको समयमा आइसोटप को सक्रिय तत्व को संख्या गर्न एन बराबर छ गरौं, समय अन्तराल जो अवलोकन समयमा टी ₂ छ। मान कि N - अणुहरु संख्या दिइएको समय अन्तराल मा विघटित, त्यसपछि N = KN (टी ₂ - टी _1)।

यो अभिव्यक्तिमा, कश्मीर = 0.693 / T½ - proportionality कारक, क्षय स्थिर भनिन्छ। T½ - को आइसोटप को आधा जीवन।

समय स्लट एकाइ लागि मान। यसरी K = N / N आइसोटप केन्द्रक प्रति एकाइ समय वर्तमान disintegrating को अंश संकेत गर्छ।

T½ = 0.693 / K.: निर्धारण गर्न सक्छन् क्षय स्थिर को मूल्य र क्षय को आधा जीवन थाह

यो प्रति समय एकाइ कुनै सक्रिय अणुहरु को एक निश्चित संख्या, र एक निश्चित अनुपात खण्डन कि निम्नानुसार।

रेडियोधर्मी क्षय को व्यवस्था (SPP)

आधा-जीवन आधार SPP छ। ढाँचा 1903 मा प्रयोगात्मक परिणाम आधारमा फ्रेडरिक Soddy र अर्नेस्ट रदरफोर्डले उत्पन्न। यो प्रारम्भिक बीसौँ शताब्दीको सर्तहरू सिद्ध टाढा छन् कि साधन बनाइएको धेरै माप, सही र मान्य परिणाममा नेतृत्व भन्ने अचम्मको छ। उहाँले रेडियोधर्मिता को सिद्धान्त को आधार बन्यो। हामी रेडियोधर्मी क्षय व्यवस्था एक गणितीय प्रवेश उठाउन।

- गरौं एन ₀ - सक्रिय समय सक्रिय अणुहरु को संख्या। समय अन्तराल पछि टी एन तत्व nondecomposed हुनेछ।

एन = N _0/2: - आधा-जीवन बराबर एक समयमा सक्रिय तत्व को ठीक आधा बाँकी _छन्।

एन = N _0/4 = N _0/2 ² सक्रिय अणुहरु: - नमूनाको आधा एक थप अवधि पछि छन्।

- थप आधा जीवन बराबर एक समय पछि, नमूना मात्र राख्ने हुनेछ: N = N _0/8 = N ^_0/2 मार्च।

- एक समयमा नमूना मा होस्ट N आधा अवधि रहनेछ ₀ एन = N / 2 सक्रिय कणहरु को ^N गर्दा। यो अभिव्यक्तिमा N = टी / T½: आधा-जीवन जांच को अनुपात।

- SPP केहि फरक गणितीय अभिव्यक्ति कार्यमा थप सुविधाजनक छ जो छ: N = N ₀ 2 ^{- टी / _T½।}

नमुना आधा-जीवन साथै सक्रिय आइसोटप अणुहरु को संख्या दिइएको समयमा nondecomposed, निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ। को अवलोकन को सुरुमा नमूनाको अणुहरु को संख्या बुझेर केही समय पछि, तपाईं दबाइ को जीवनकालमा निर्धारण गर्न सक्नुहुन्छ।

यो केवल केहि मापदण्डहरु भने मद्दत गर्छ भएको रेडियोधर्मी क्षय व्यवस्था सूत्र आधा-जीवन निर्धारण: नमूनामा सक्रिय आइसोटपहेर्नुहोस् संख्या, यो पर्याप्त पाउन गाह्रो छ।

व्यवस्थाको परिणाम

रेकर्ड SPP सूत्र गर्न सक्छन्, आम गतिविधि र तयारी अणुहरु को अवधारणा प्रयोग गरेर।

गतिविधि रेडियोधर्मी अणुहरु को संख्या गर्न समानुपातिक छ: एक = एक ₀ • 2 ^{-टी / टी} यो सूत्र, एक ₀ - शून्य समयमा नमूना गतिविधि, एक - आधा-जीवन - टी सेकेन्ड, टी पछि गतिविधि।

पदार्थ को वजन ढाँचा प्रयोग गर्न सकिन्छ: पु = पु ₀ • 2 ^{-टी / टी}

कुनै पनि नियमित अन्तरालहरू लागि बिल्कुल यो तयारी मा उपलब्ध रेडियोधर्मी अणुहरु को नै अनुपात खण्डन।

व्यवस्थाको applicability को सीमा

सबै पक्षहरूमा मा व्यवस्था एक microcosm मा प्रक्रियाहरू परिभाषित, एक तथ्याङ्क छ। यो रेडियोयाक्टिभतत्वकोरङचयनगर्दछ आधा जीवन भनेर बुझ्ने गरिन्छ - तथ्याङ्क छैन। परमाणु केन्द्रक मा घटनाहरूको probabilistic प्रकृति कि मनपरी कोर कुनै पनि समयमा संक्षिप्त गर्न सक्नुहुन्छ सुझाव। भविष्यवाणी घटना असम्भव छ, हामी मात्र एक समयमा यसको विश्वसनीयता निर्धारण गर्न सक्नुहुन्छ। फलस्वरूप, आधा-जीवन छैन अर्थमा बनाउन गर्छ:

• एक विशेष अणु लागि;
• न्यूनतम नमूना जनता।

एटम को जीवनकालमा

यसको मूल अवस्था मा एटम अस्तित्व दोस्रो लागि पछिल्लो हुन सक्छ, र वर्ष को सायद लाखौं। जीवनको कणहरु को समय कुरा पनि छैन आवश्यक छ। को अणुहरु को जीवनकालमा औसत मूल्य बराबर रकम प्रविष्ट गरेर, तपाईं एक रेडियोधर्मी आइसोटप को अणुहरु, रेडियोधर्मी क्षय को प्रभाव को अस्तित्व कुरा गर्न सक्नुहुन्छ। को परमाणविकन्यूक्लियस को आधा जीवन अणु को गुण निर्भर र अन्य मात्रा निर्भर गर्दैन।

औसत जीवनकालमा बुझेर कसरी आधा जीवन पाउन: यो समस्या समाधान गर्न सम्भव छ?

एटम को मतलब जीवनकालमा र क्षय स्थिर मद्दत, कुनै कम लागि आधा-जीवन संचार सूत्र निर्धारण गर्न।

_{τ = टी 1/2 / ln2 = टी} 1/2 / 0,693 = 1 / λ।

औसत जीवनकालमा, λ - - यो क्षय स्थिर यो रेकर्ड, τ मा।

आधा-जीवन प्रयोग

व्यक्तिगत नमूनाहरू को उमेर निर्धारण लागि आवेदन SPP देर बीसौँ शताब्दीको अनुसन्धान मा व्यापक छ। को शुद्धता को उमेर निर्धारण जीवाश्म कलाकृतिहरू त सहस्राब्दी ई.पू. जीवन समय मा अन्तरदृष्टि प्रदान गर्न सक्छ भन्ने वृद्धि भएको छ।

Radiocarbon कार्बन-14 गतिविधि (radiocarbon) को परिवर्तन सबै जीव मा वर्तमान आधारित जीवाश्म जैविक नमूनाहरू। यो चयापचय अवधिमा जीवित शरीर मा पतन र एक विशेष एकाग्रता मा therein निहित छ। वातावरण संग चयापचय को मृत्यु पछि ceases। रेडियोधर्मी कार्बन को एकाग्रता प्राकृतिक क्षय गर्न, गतिविधि proportionally घट्छ कारण पर्छ।

यस्तो मान, आधा-जीवन, रेडियोधर्मी क्षय को व्यवस्था को सूत्र जीव को जीवन को समापन समय निर्धारण गर्न मद्दत गर्छ।

रेडियोधर्मी रूपान्तरणहरू को श्रृंखला

रेडियोधर्मिता अध्ययन प्रयोगशाला अवस्थामा सञ्चालन गरेका थिए। रेडियोधर्मी तत्व गर्न अचम्मको क्षमता घन्टा, दिन वा वर्ष को लागि सक्रिय रहने भएको बीसौँ शताब्दीका physicists को सुरुमा एक आश्चर्य रूपमा आउन सकेन। अध्ययन, उदाहरणका लागि, थोरियम, एउटा अनपेक्षित परिणाम पछि: यसको गतिविधिको बन्द ampoule मा महत्वपूर्ण थियो। यो को slightest whiff मा परे। निष्कर्ष सरल: को र्याडोन (ग्याँस) रिलीज सँगसँगै थोरियम को रूपान्तरण। को रेडियोधर्मिता सबै तत्व एक पूर्ण बिभिन्न पदार्थ मा शारीरिक र रासायनिक गुण परिवर्तन र wherein। यो पदार्थ, बारी मा पनि अस्थिर छ। यसलाई अहिले यस्तै रूपान्तरणहरू तीन पङ्क्तिहरू ज्ञात छ।

यी रूपान्तरणहरू ज्ञान परमाणु र आणविक अनुसन्धान, वा catastrophes को प्रक्रिया मा दूषित inaccessibility क्षेत्रको समय निर्धारण मा अत्यन्तै महत्त्वपूर्ण छन्। प्लुटोनियम को आधा जीवन - यसको आइसोटपहेर्नुहोस् आधारमा - 86 को (पु 238) बाट सीमा 80 Ma मा (पु 244)। प्रत्येक आइसोटप को एकाग्रता को संक्रामक रोगाणुओं देखि क्षेत्र को अवधि बारेमा एउटा विचार दिन्छ।

सबैभन्दा महंगा धातु को

यो आधुनिक समयमा त्यहाँ सुन, चाँदी र प्लेटिनम भन्दा धेरै महंगा धातु हो भनेर चिनिन्छ। यी प्लुटोनियम समावेश गर्नुहोस्। चाखलाग्दो कुरा, यो प्लुटोनियम को विकास मा सिर्जना प्रकृति फेला परेन छ। सबैभन्दा तत्व प्रयोगशाला अवस्थामा प्राप्त छन्। प्लुटोनियम-239 आणविक रिएक्ट्र्स मा सञ्चालन उहाँलाई अत्यन्तै लोकप्रिय यी दिन बन्न सक्षम छ। को आइसोटप को राशि को रिएक्ट्र्स प्रयोगको लागि पर्याप्त प्राप्त यो व्यावहारिक अमूल्य बनाउँछ।

(- 56 घण्टा आधा जीवन) प्लुटोनियम-239 को युरेनियम-239 नेप्टुनियम-239 मा श्रृंखला प्रतिक्रिया को फलस्वरूप Vivo मा प्राप्त भएको छ। समान श्रृंखला आणविक रिएक्ट्र्स मा प्लुटोनियम जम्मा गर्न अनुमति दिन्छ। आवश्यक नम्बरको घटना को दर पटक प्राकृतिक अरबौं भन्दा बढी छ।

ऊर्जा मा आवेदन

आणविक शक्ति र लगभग कुनै पनि खोल्ने आफ्नै प्रकारको मार्न प्रयोग गरिन्छ कि मानवता को "विलक्षणता" को कमीकमजोरी बारे धेरै कुरा छ। को आणविक श्रृंखला प्रतिक्रिया भाग लिन सक्षम छ प्लुटोनियम-239, को खोल्दै शान्तिमय ऊर्जा स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न अनुमति दिएको छ। युरेनियम-235 संसारमा पाइने प्लुटोनियम एक एनालग बाट यो चयन गर्नुहोस्, अत्यन्तै दुर्लभ छ युरेनियम अयस्क प्लुटोनियम प्राप्त गर्न भन्दा धेरै गाह्रो छ।

पृथ्वीको आयु

रेडियोयाक्टिभतत्वकोरङचयनगर्दछ आइसोटपहेर्नुहोस् को Radioisotope विश्लेषण एक विशेष नमूनाको जीवनकालमा एक सही विचार दिन्छ।

"युरेनियम को - थोरियम" परिवर्तन श्रृंखला प्रयोग गरेर पृथ्वीको पाप्रो मा निहित, यो सम्भव हाम्रो ग्रह को उमेर निर्धारण बनाउँछ। को पाप्रो भर औसत यी तत्व प्रतिशत यो विधि underlies। नवीनतम डाटा अनुसार, पृथ्वीको उमेर 4.6 अरब वर्ष पुरानो छ।