अणुकिरणोत्सर्जी घटक अर्धा जीवन - हे काय आहे आणि तो कसा परिभाषित? फॉर्म्युला अर्धा जीवन

प्रसिद्ध फ्रेंच शास्त्रज्ञ तेव्हा किरणोत्सार अभ्यास इतिहास, 1 मार्च 1896 सुरुवात केली Anri Bekkerel चुकून युरेनियम ग्लायकोकॉलेट किरणे मध्ये एक विचित्र गोष्ट शोधला. तो एक फोटोग्राफिक प्लेट, यांचा नाश एक नमुना एक बॉक्स मध्ये ठेवलेल्या की बाहेर वळले. तो देश युरेनियम समृद्ध होते जे उच्च भेदक किरणे, धारण परिणाम आहे. हे ठिकाण नियतकालिक टेबल पूर्ण, heaviest घटक आढळले आहे. तो नाव "किरणोत्सार" देण्यात आले होते.

आम्ही किरणोत्सार वैशिष्ट्ये परिचय

ही प्रक्रिया - प्राथमिक कणांच्या (इलेक्ट्रॉन, हेलियम च्या आण्विक केंद्रके) एकाचवेळी उत्क्रांती भिन्न समस्थानिके मध्ये उत्स्फूर्त रूपांतरण सदस्य अणू समस्थानिके. रुपांतरण अणू बाह्य ऊर्जा शोषून घेणे आवश्यक न करता, एकदम दिसू लागले. मुख्य प्रमाणात प्रक्रिया दरम्यान ऊर्जा प्रकाशन कॅरेक्टराइज अणुकिरणोत्सर्जी किडणे, या क्रियाकलाप म्हणतात.

अणुकिरणोत्सर्जी नमुना क्रियाकलाप प्रति युनिट वेळ नमुना किडणे संभाव्य संख्या म्हणतात. मध्ये एसआय (सिस्टम मापन आंतरराष्ट्रीय) युनिट तो becquerel (BQ) म्हटले जाते. एक Becquerel वर प्रति सेकंद सरासरी 1 विभाजन येते अशा नमुना क्रियाकलाप दत्तक घेतले.

एक = λN, ज्यात λ- किडणे सतत, एन - नमुना सक्रिय अणू संख्या.

थोड्या थोड्या वेळाने α, β, γ-decays. संबंधित समीकरणे ऑफसेट नियम म्हटले जाते:

नाव	काय होत आहे	प्रतिक्रिया समीकरण
α किडणे	एक हेलियम अणू एक्स युवराज मध्यवर्ती भाग releasing केंद्रक आण्विक मध्यवर्ती भाग रूपांतरण	एक्स झहीर A → Z-Y 2-4 + 4 2 तो
β - विभाजन	इलेक्ट्रॉन प्रकाशन X Y केंद्रक आण्विक मध्यवर्ती भाग रूपांतरण	झहीर A → Z + X 1 युवराज अ + -1 ई
γ - किडणे	मध्यवर्ती भाग बदल दाखल्याची पूर्तता नाही, ऊर्जा एक इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाट स्वरूपात प्रकाशीत	एक्स झहीर A → Z X करीता एक + γ

किरणोत्सार वेळ मध्यांतर

कण संकुचित क्षण विशिष्ट अणू सेट केले जाऊ शकत नाही. त्याला, तो ऐवजी एक "अपघात" ऐवजी एक नमुना आहे. ऊर्जा अलग नमुना क्रियाकलाप व्याख्या प्रक्रिया, characterizes की.

तो वेळ बदलते लक्षात आले आहे. वैयक्तिक घटक किरणे सातत्य एक आश्चर्यकारक पदवी प्रदर्शित करताना, ज्या क्रियाकलाप वेळ अल्प कालावधीत अनेक वेळा कमी पदार्थ आहेत. आश्चर्यकारक विविधता! या प्रक्रियेमध्ये एक नमुना शोधण्यासाठी शक्य आहे का?

तो नमुना अणू बरोबर अर्धा किडणे सुरू जे दरम्यान वेळ आहे स्थापन केले आहे. या वेळी मध्यांतर "अर्धा जीवन 'असे म्हणतात. ही संकल्पना परिचय अर्थ काय आहे?

अर्धा जीवन काय आहे?

असे दिसते आहे त्या काळात, सक्रिय अणू उपस्थित नमुना तोडण्यासाठी च्या बरोबर अर्धा समान वेळ. परंतु या सर्व सक्रिय अणू दरम्यान दोन अर्ध्या जीवन पूर्णपणे लहान लहान तुकडे होणे याचा अर्थ असा नाही? मुळीच नाही. नमुना एक विशिष्ट बिंदू शिल्लक वेळ अणू समान रक्कम अणुकिरणोत्सर्जी घटक अर्धा केल्यानंतर अर्धा, आणि त्यामुळे वर decomposes. किरणे वेळ, अर्धा जीवन जास्त कायम राहिल्यास. त्यामुळे, नमुना सक्रिय अणू किरणे पासून स्वतंत्रपणे साठवले जातात

अर्धा जीवन - फक्त पदार्थ गुणधर्म अवलंबून असतात प्रमाणात. मूल्य अनेक ज्ञात अणुकिरणोत्सर्जी isotopes परिभाषित आहे.

सारणी: "काही isotopes च्या अर्धा जीवन किडणे"

नाव	नाव	किडणे प्रकार	अर्धा जीवन
बहुमोल	88 रा 219	अल्फा	0,001 सेकंद
मॅग्नेशियम	12 एमजी 27	बीटा	10 मिनिटे
radon	86 Rn 222	अल्फा	3.8 दिवस
कोबाल्ट	27 को 60	बीटा, गॅमा	5.3 वर्षे
बहुमोल	88 रा 226	अल्फा, गॅमा	इ.स. 1620 वर्षे
युरेनस	92 238 यू	अल्फा, गॅमा	4.5 अब्ज वर्षे

अर्धा जीवन निश्चित प्रायोगिक केले. प्रयोगशाळा अभ्यास इन गतिविधी मोजण्यासाठी वारंवार घेतली. किमान आकार (सुरक्षा संशोधक वरील सर्व आहे) प्रयोगशाळा नमुने असल्याने, प्रयोग, विविध कालांतराने चालते अनेक वेळा पुनरावृत्ती. हा बदल एजंट क्रियाकलाप नियमितपणा आधारित आहे.

अर्धा जीवन हे निर्धारित करण्यासाठी विशिष्ट वेळ अंतराने नमुना मोजण्याजोगी क्रियाकलाप आहे. दिले घटक अर्धा जीवन ठरवण्यासाठी अणुकिरणोत्सर्जी किडणे कायदा पासून अपघातात मरण पावले अणू प्रमाणात संबंधित.

समस्थानिके उदाहरणार्थ व्याख्या

टी ₁ जेथे आरंभ आणि शेवट पुरेशी बंद निरीक्षण आहेत - दिलेल्या वेळी समस्थानिके सक्रिय घटकांची संख्या एन समान आहे द्या, वेळ मध्यांतर जे निरीक्षण दरम्यान टी ₂ आहे. के.एन. (टी ₂ - टी ₁₎ अणू संख्या दिलेल्या कालावधीत अपघातात मरण पावले, तर n = - गृहित धरू की _एन.

या अभिव्यक्ती मध्ये, के = 0.693 / T½ - proportionality घटक, किडणे सतत म्हणतात. T½ - समस्थानिके अर्धा जीवन.

कालावधी युनिट गृहीत धरते. त्यामुळे के = n / n समस्थानिके केंद्रके प्रति युनिट वेळ उपस्थित disintegrating अंश सूचित करते.

T½ = 0.693 / के: निर्धारित केले जाऊ शकते किडणे सतत मूल्य आणि किडणे अर्धा जीवन कारण आम्हांला माहीत आहे

तो सक्रिय अणू एक विशिष्ट नंबर आणि एक विशिष्ट प्रमाणात वेळ प्रति युनिट नाही तोडल्या की खालीलप्रमाणे.

अणुकिरणोत्सर्जी किडणे कायदा (एसपीपी)

हाफ-लाइफ आधार एसपीपी आहे. नमुना 1903 प्रायोगिक परिणामांच्या आधारे फ्रेडरिक Soddy आणि अर्नेस्ट रुदरफोर्ड साधित केलेली. तो लवकर विसाव्या शतकाच्या दृष्टीने परिपूर्ण पासून लांब आहेत की वाद्ये केले अनेक मोजमाप, एक अचूक आणि वैध परिणाम साधला की आश्चर्यकारक आहे. तो किरणोत्सार सिध्दांताचे आधार बनले. आम्ही अणुकिरणोत्सर्जी किडणे कायदा एक गणिती नोंद साध्य.

- द्या एन ₀ - सक्रिय वेळ सक्रिय अणू संख्या. वेळ अंतरानंतर टी एन घटक nondecomposed आहे.

एन = एन _0/2: - अर्धा जीवन समान वेळी नक्की सक्रिय घटक अर्धा _{राहतील.}

एन = एन _0/4 = एन _0/2 ² सक्रिय अणू: - नमुना एक अर्धा आणखी काही काळानंतर आहेत.

- आणखी अर्धा जीवन समान एक वेळ केल्यानंतर, नमुना फक्त टिकून राहतील: एन = एन _0/8 = एन ^_0/2 मार्च.

- एक वेळी नमुना मध्ये यजमान n अर्धा पूर्णविराम राहील तेव्हा ₀ एन = N / 2 सक्रिय कण ^एन. या अभिव्यक्ती मध्ये n = टन / T½: अर्धा जीवन चौकशी प्रमाण.

- एसपीपी कार्ये अधिक सोयीस्कर आहे थोडी वेगळी गणिती अभिव्यक्तीचा आहे: एन = एन ₀ 2 ^{- टन / _T½.}

नमुना, निर्धारित करण्यासाठी परवानगी देते अर्धा जीवन व्यतिरिक्त, सक्रिय समस्थानिके अणू संख्या दिलेल्या वेळी nondecomposed. निरीक्षण सुरूवातीला नमुना च्या अणूंचा बनलेला संख्या कारण आम्हांला माहीत आहे, काही वेळानंतर, आपण औषध आजीवन ठरवू शकता.

तो केवळ काही मापदंड तर मदत करते अणुकिरणोत्सर्जी किडणे कायदा सूत्र अर्धा जीवन ठरवा: नमुना सक्रिय isotopes च्या संख्या, ते पुरेसे शोधणे कठीण आहे.

कायदा परिणाम

रेकॉर्ड एसपीपी सूत्र करू शकता, वस्तुमान क्रियाकलाप आणि तयारी अणू संकल्पना वापरून.

क्रियाकलाप अणुकिरणोत्सर्जी अणू संख्या प्रमाणात आहे: = ₀ • 2 ^{-t / टी} हे सूत्र मध्ये, ₀ - शून्य वेळी नमुना क्रियाकलाप, ए - अर्धा जीवन - टी सेकंद, टी नंतर गतिविधी नाहीत.

पदार्थ वजन नमुना वापरले जाऊ शकते: m = m ₀ • 2 ^{-t / टी}

निश्चितपणे या तयारी उपलब्ध अणुकिरणोत्सर्जी अणू त्याच प्रमाणात तोडल्या कोणत्याही नियमित कालांतराने.

कायदा लागू मर्यादा

सर्व बाबतीत कायदा एक कशाचीही प्रक्रिया व्याख्या, एक संख्याशास्त्रीय आहे. हे अणुकिरणोत्सर्जी घटक अर्धा जीवन समजते - सांख्यिकी. आण्विक केंद्रके कार्यक्रम probabilistic निसर्ग अनियंत्रित कोर कोणत्याही वेळी गडगडणे करू शकता असे सूचित करते की. एक कार्यक्रम अशक्य आहे अंदाज, आम्ही फक्त एका वेळी त्याची विश्वासार्हता ठरवू शकता. एक परिणाम म्हणून, अर्धा जीवन अर्थ नाही:

• एका विशिष्ट अणू साठी;
• किमान नमुना जनतेला नाही.

अणू आजीवन

त्याच्या मूळ स्थितीत अणू अस्तित्व दुसऱ्या पुरतील शकता, आणि कदाचित वर्ष लाखो. जीवन कण वेळ चर्चा देखील नाही आवश्यक आहे. अणू आजीवन सरासरी मूल्य समान रक्कम प्रविष्ट करून, एक अणुकिरणोत्सर्जी समस्थानिके अणू, अणुकिरणोत्सर्जी किडणे प्रभाव अस्तित्व बद्दल बोलू शकता. आण्विक मध्यवर्ती भाग अर्धा जीवन अणू गुणधर्म अवलंबून आहे आणि इतर प्रमाणात अवलंबून नाही.

कसे अर्धा जीवन शोधण्यासाठी जाणून सरासरी आजीवन, ते हे: हे समस्येचे निराकरण करणे शक्य आहे का?

अणू क्षुद्र आजीवन आणि किडणे सतत मदत, नाही कमी अर्धा जीवन संवाद सूत्र निश्चित करण्यासाठी.

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

सरासरी आजीवन, λ - - किडणे सतत हे रेकॉर्ड, τ मध्ये.

अर्धा जीवन वापरणे

वैयक्तिक नमुने वय ठरविण्यासाठी अर्ज एसपीपी उशीरा विसाव्या शतकाच्या संशोधन व्यापक आहे. अचूकता वयाच्या ठरवण्यासाठी जीवाश्म कृत्रिमता त्यामुळे सुखाचा इ.स.पू. जीवन वेळ अंतर्ज्ञान यासाठी की वाढ झाली आहे.

Radiocarbon कार्बन-14 क्रियाकलाप (radiocarbon) बदल सर्व organisms उपस्थित आधारित जीवाश्म सेंद्रीय नमुने. तो चयापचय दरम्यान जिवंत शरीरात येते आणि एका विशिष्ट एकाग्रता येथे त्याबाबतीत समाविष्ट आहे. वातावरण चयापचय मृत्यूनंतर संपते. अणुकिरणोत्सर्जी कार्बन प्रमाण नैसर्गिक झडणे, क्रियाकलाप प्रमाणात कमी पडतो.

अशा मूल्ये, अर्धा आयुष्य, अणुकिरणोत्सर्जी किडणे कायद्याचे सूत्र जीव जीवन रद्द वेळ निश्चित करण्यासाठी मदत करते.

अणुकिरणोत्सर्जी परिवर्तने चैन

किरणोत्सार अभ्यास प्रयोगशाळा परिस्थितीमध्ये घेण्यात आले. अणुकिरणोत्सर्जी घटक आश्चर्यकारक क्षमता तास, दिवस किंवा अगदी वर्षे सक्रिय विसाव्या शतकाच्या भौतिकशास्त्रज्ञ सुरूवातीला आश्चर्यचकित येऊ शकत नाही. अभ्यास, उदाहरणार्थ, थोरियम,, एक अनपेक्षित परिणाम त्यानंतर: त्याच्या क्रियाकलाप बंद औषधाची छोटी हवाबंद कुपी मध्ये लक्षणीय होता. तो अगदी कमी फुंकर मारली. निष्कर्ष साधे होते: radon (गॅस) प्रकाशन दाखल्याची पूर्तता थोरियम रूपांतरण. किरणोत्सार सर्व घटक पूर्णपणे भिन्न पदार्थ मध्ये बदललेले, आणि ज्यात भौतिक व रासायनिक गुणधर्म. हे पदार्थ, यामधून, देखील अस्थिर आहे. आता समान परिवर्तने तीन ओळी ओळखले जाते.

या परिवर्तने ज्ञान आण्विक आणि आण्विक संशोधन, किंवा catastrophes प्रक्रियेत दूषित प्रतिसादन न देण्याची वृत्ती भागात वेळ ठरवण्यासाठी अत्यंत महत्वाचे आहेत. मिळणारे एक मौल च्या अर्धा जीवन - त्याच्या isotopes अवलंबून - 86 च्या (पू 238) पासून श्रेणी 80 मा मध्ये (पू 244). प्रत्येक समस्थानिके एकाग्रता decontamination क्षेत्र कालावधी बद्दल कल्पना देते.

सर्वात महाग धातू

हे आधुनिक काळातील सोने, चांदी आणि प्लॅटिनम पेक्षा जास्त महाग धातू आहे की ओळखले जाते. हे मिळणारे एक मौल समावेश आहे. विशेष म्हणजे, मिळणारे एक मौल च्या उत्क्रांती मध्ये तयार निसर्ग आढळले नाही. सर्वाधिक घटक प्रयोगशाळा परिस्थितीत प्राप्त आहेत. मिळणारे एक मौल-239 विभक्त reactors मध्ये ऑपरेशन या दिवस अत्यंत लोकप्रिय त्याला सक्षम आहे. समस्थानिके रक्कम reactors मध्ये वापरासाठी पुरेशा प्राप्त हे प्रत्यक्ष व्यवहारात बहुमोल करते.

(- 56 तास अर्धा जीवन) प्लुटोनियम-239 युरेनियम-239 Neptunium-239 शृंखला प्रतिक्रिया परिणाम म्हणून जिवंत मध्ये प्राप्त आहे. तत्सम साखळी विभक्त reactors मध्ये मिळणारे एक मौल गोळा करण्यासाठी परवानगी देते. आवश्यक संख्या घटना दर वेळा नैसर्गिक कोट्यावधी मर्यादा ओलांडली आहे.

ऊर्जा अर्ज

विभक्त शक्ती आणि जवळजवळ कोणत्याही उघडणे त्यांच्या स्वत: च्या प्रकारची ठार करण्यासाठी वापरले जाते की "strangeness" माणुसकीच्या च्या उणीवा बद्दल जास्त चर्चा आहे. मिळणारे एक मौल-239, विभक्त शृंखला प्रतिक्रिया सहभागी सक्षम आहे उघडण्याच्या शांततापूर्ण ऊर्जा स्रोत म्हणून वापर करण्याची परवानगी आहे. युरेनियम-235 जगातील आढळले मिळणारे एक मौल च्या एक नसणारे, अत्यंत दुर्मिळ आहे ते निवडा युरेनियम धातू माती मिळणारे एक मौल मिळविण्यासाठी पेक्षा जास्त कठीण आहे.

पृथ्वीच्या वय

अणुकिरणोत्सर्जी घटक isotopes च्या मौलांचे किरणोत्सर्जी स्वरुप विश्लेषण एक विशिष्ट नमुना आजीवन अधिक अचूक कल्पना देते.

"युरेनियम - थोरियम" परिवर्तन साखळी वापरणे पृथ्वीच्या कवच मध्ये समाविष्ट आहे, ती आमच्या ग्रह वय निर्धारित करणे शक्य करते. कवच संपूर्ण सरासरी या घटक टक्केवारी ही पद्धत underlies. आकडेवारीनुसार, पृथ्वी वयाच्या 4.6 अब्ज वर्षे जुना आहे.