Timpul de înjumătățire este

Timpul de înjumătățire al unui sistem mecanic cuantic (particulă, nucleu, atom, nivel de energie etc.) este timpul T1. în care sistemul se descompune cu probabilitatea 1/2. Dacă se ia în considerare un ansamblu de particule independente, în timpul unui timp de înjumătățire numărul de particule supraviețuitoare va scădea cu o medie de 2 ori. Termenul este aplicabil numai sistemelor decăderea exponențială.

Nu trebuie să se presupună că două jumătăți de viață de degradare, toate particulele luate la momentul inițial. Deoarece fiecare timp de înjumătățire reduce numărul de particule care au supraviețuit de două ori, în timpul 2T½ la stânga sfert din numărul inițial de particule per 3T½ - .., O optime, etc. In general, procentul de supraviețuitori de particule (sau, mai precis, probabilitatea p supraviețuire pentru o anumită particulă) depinde de timpul t după cum urmează:

Timpul de înjumătățire, durata medie de viață și constanta de dezintegrare sunt legate de următoarele relații obținute din legea decăderii radioactive:

Deoarece timpul de înjumătățire este cu aproximativ 30,7% mai scurt decât durata medie de viață.

În practică, timpul de înjumătățire este determinat prin măsurarea activității medicamentului testat la anumite intervale. Având în vedere că activitatea medicamentului este proporțională cu numărul de atomi ai substanței care se descompune și care utilizează legea decăderii radioactive. este posibil să se calculeze timpul de înjumătățire al acestei substanțe [1].

Dacă pentru o anumită perioadă de timp indicăm numărul de nuclee capabile de transformare radioactivă prin N. și intervalul de timp prin t2 - t1. unde t1 și t2 sunt timpi suficient de apropiați (t1

Valorile perioadei de înjumătățire pentru izotopi diferiți sunt diferite; pentru unii, în special dezintegrare rapidă de înjumătățire poate fi milionime egale de secundă, dar pentru anumiți izotopi, cum ar fi uraniul-238 și toriu-232. este respectiv egală cu 4,498 · 10 9 și 1,389 · 10 10 ani. Este ușor pentru a calcula numărul de uraniu-238 atomi trece prin conversie într-o anumită cantitate de uraniu, de exemplu, într-un kilogram timp de o secundă. Numărul oricărui element în grame, numeric egal cu greutatea atomică, conține, după cum se știe, 6,02 · 10 23 atomi. Prin urmare, în conformitate cu formula n = KN (t2 - t1) dată mai sus găsi numărul atomilor de uraniu de dezintegrare într-un kilogram pe secundă, ceea ce înseamnă că în anul 365 * 24 * 60 * 60 secunde

Calculele conduc la faptul că într-un kilogram de uraniu, într-un al doilea, douăsprezece milioane de atomi se descompun. În ciuda unui număr atât de mare, cu toate acestea, rata de transformare este neglijabilă. Într-adevăr, următoarea parte a uraniului se descompune într-o secundă:

Astfel, din cantitatea disponibilă de uraniu, fracțiunea sa, care este egală cu

Referindu-ne din nou la legea fundamentală a dezintegrarii radioactive KN (t2 - t1), adică, faptul că din numărul disponibil de nuclee pe unitatea de timp se desparte toate aceeași proporție și, de asemenea, având în vedere independența deplină a nucleelor atomice în care materie-sau unul de celălalt, putem spune că aceasta este o lege statistică, în sensul că aceasta nu specifică exact care nucleele atomice putrezirea într-un timp dat, dar numai vorbește despre una dintre ele. Fără îndoială, această lege rămâne valabilă doar pentru cazul în care numărul disponibil de nuclee este foarte mare. Unele dintre nuclee atomice se dezintegreze în momentul următor, în timp ce alte nuclee va suferi o transformare mult mai târziu, astfel încât atunci când inventarul numărul de nuclee radioactive este relativ mic, legea dezintegrării radioactive nu pot fi satisfăcute în toate strictețea.

Proba conține 10 grame de izotop Pu-239 de plutoniu cu un timp de înjumătățire de 24.400 de ani. Câte atomi de plutoniu se distrug în fiecare secundă?

Am calculat rata de decădere instantanee. Numărul de atomi degradanți se calculează prin formula

Ultima formulă este valabilă numai dacă perioada considerată de timp (în acest caz - 1 secundă) este mult mai mică decât timpul de înjumătățire. Când perioada de timp în cauză este comparabilă cu timpul de înjumătățire, ar trebui să folosiți formula

Această formulă este potrivită în orice caz, dar pentru perioade mici de timp necesită calcule cu precizie foarte mare. Pentru această sarcină:

Timpul de înjumătățire parțial

Dacă un sistem cu timp de înjumătățire de T1 / 2 se poate deforma în mai multe canale, se poate determina un timp de înjumătățire parțial pentru fiecare dintre acestea. Fie probabilitatea decăderii peste canalul i (coeficient de ramificare) să fie egală cu pi. Apoi, timpul de înjumătățire parțial pe canalul i este

Parțial are semnificația unui timp de înjumătățire care ar fi pentru un anumit sistem dacă "va opri" toate canalele de dezintegrare, cu excepția i-lea. De la definiție, pentru orice canal de decădere.

Timp de stabilitate la jumătate de viață

În toate cazurile observate (cu excepția unor izotopi care se dezintegrează prin captura de electroni), timpul de înjumătățire a fost o constantă (unele rapoarte de schimbare în perioada au fost cauzate de lipsa de acuratețe a experimentului, în special purificarea parțială a izotopilor foarte activi). În acest sens, timpul de înjumătățire este considerat neschimbat. Pe această bază se construiește o definiție a epocii geologice absolute a rocilor, precum și o metodă radiocarbonă pentru determinarea vârstei rămășițelor biologice.

Creaționiștii folosesc ipoteza variabilității timpului de înjumătățire. precum și reprezentanți ai așa-numitei. "Știința alternativă" pentru respingerea datării științifice a rocilor, a rămășițelor ființelor vii și a descoperirilor istorice, în vederea refuzării în continuare a teoriilor științifice construite folosind asemenea dating. (Vezi, de exemplu, Articole Creationism, Creationism Științific, Critica Evoluționismului, Giulgiul din Torino).

Variabilitatea constanta de descreștere pentru captura de electroni a fost observată într-un experiment, dar acesta se află într-un procent în întregul disponibil în laboratorul de presiuni și temperaturi. Timpul de înjumătățire în acest caz variază, în legătură cu o anumită dependență (destul de slabă) a densității funcției de undă a electronilor orbitali în vecinătatea nucleului de presiune și temperatură. Modificări semnificative au fost observate, de asemenea, în constanta de descreștere pentru atomii puternic ionizate (de exemplu, în cazul de limitare a unui captare nuclee de electroni complet ionizat poate avea loc numai atunci când interacțiunea nucleului cu electronii liberi din plasmă, în plus, dezintegrare, permisă pentru atomi neutri, în unele cazuri, atomii puternic ionizata pot să fie interzis cinematic). Toate aceste opțiuni pentru a modifica constantele de degradare, în mod evident, nu pot fi aduse la „respinge“ radiohronologicheskih datând din eroarea metodei radiohronometricheskogo pentru cei mai mulți izotopi cronometre este mai mare de procente, în timp ce atomii puternic ionizata din materiale naturale de pe Pământ nu ar putea exista pentru orice perioadă de timp .

Căutarea posibile variații ale timpilor de înjumătățire a izotopilor radioactivi, acum și de miliarde de ani, un interes în legătură cu ipoteza că variațiile de constante fundamentale în fizică (constanta structurii fine. Fermi constantă, și așa mai departe. D.). Cu toate acestea, măsurătorile atente nu au produs încă un rezultat - în cadrul erorii experimentale, nu s-au găsit modificări ale timpilor de înjumătățire. Astfel, sa demonstrat că pentru o constantă de 4,6 Ga α-descompunere a samariu-147 nu se modifică cu mai mult de 0,75%, iar pentru β-reniu-187 schimbare dezintegrare peste același timp să nu depășească 0,5% [2 ]; în ambele cazuri, rezultatele sunt în concordanță cu absența unor astfel de modificări.

notițe

Urmăriți ce înseamnă "Timp de înjumătățire" în alte dicționare:

Perioada de jumătate de timp este perioada de jumătate de timp, intervalul în care jumătate din numărul dat de nuclee ale izotopului radioactiv decăresc (care se transformă într-un alt element sau izotop). Numai timpul de înjumătățire este măsurat, deoarece degradarea completă nu este ... ... Dicționar encyclopedic științific și tehnic

Perioada de repaus este o perioadă de timp în care numărul inițial de nuclee radioactive scade în medie la jumătate. În prezența nucleelor radioactive N0 la momentul t = 0, numărul lor N scade în timp conform legii: N = N0e lt, unde l este constanta de dezintegrare radioactivă ... Enciclopedie fizică

Perioada de repaus este timpul pentru care jumătate din materialul radioactiv sau pesticidul original este descompus. Ecologie encyclopedică ecologică. Chișinău: ediția principală a Enciclopediei Sovietice a Moldovei. II Bunicul. 1989 ... Dicționar ecologic

PERIOADA CHIRURGIEI PERIOADA - intervalul de timp T1 / 2, in care numarul nucleelor instabile se reduce la jumatate. T1 / 2 = 0,693 / λ = 0,693 · τ, unde λ este constanta de dezintegrare radioactivă; τ este durata medie de viață a nucleului radioactiv. A se vedea și Radioactivitatea ... Enciclopedia rusească de securitate și sănătate la locul de muncă

timpul de înjumătățire este radionuclidul (T1 / 2), intervalul de timp pentru care numărul de nuclee radioactive scade în medie la jumătate. * * * PERIOADA CALCULATOARĂ A RADIONULIDELOR SURVIVATE (T1 / 2), intervalul de timp pentru care numărul inițial de atomi radioactivi ... ... Dicționar enciclopedic

timpul de înjumătățire - pusėjimo trukmė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. jumătate de viață; perioada de înjumătățire; jumătate de timp vok. Halbwertszeit, f; Rückenhalbwertsdauer, f; Rückenhalbwertzeit, f rus. timpul de înjumătățire, n; jumătate de timp, n; timpul de înjumătățire, m ... ... Fizikos terminų žodynas

timpul de înjumătățire - skilimo pusėjimo trukmė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. timpul de degradare pe jumătate; perioada de decădere vok. Halbwertszeit des radioaktiven Zerfalls, f. timpul de înjumătățire, m; timp de înjumătățire, m pranc. période de demi vie, f; période de ... ... Fizikos terminų žodynas

PERIOADA PERIOADA PERFECTĂ - (T0.5) perioada de degradare în sol și în alte medii. Cel mai adesea această valoare caracterizează pierderea proprietăților pesticide cu 50% ... Pesticide și regulatori de creștere a plantelor

timp de înjumătățire - pusėjimo trukmė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vidutinis Laiko tarpas, pe kurį Skyla pusė Visu radioaktyviojo nuklido bandinio Atomu. atitikmenys: angl. jumătate de viață; perioada de înjumătățire; jumătate de timp vok. Halbperiode, ... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Timpul de înjumătățire. Kotova, Elena Victorovna. Viața este miloasă și nemiloasă pentru toată lumea, doar oamenii sunt diferiți, puterea, scopurile și valorile nu sunt aceleași pentru ei. Istoria unei familii rusești mari, care începe într-o casă nobilă din Tambov, ... Detalii Cumpărați pentru 504 руб
Timpul de înjumătățire. Kotova E.V. Viața este miloasă și nemiloasă pentru toată lumea, doar oamenii sunt diferiți, puterea, scopurile și valorile nu sunt aceleași pentru ei. Istoria unei familii rusești mari, care începe într-o casă nobilă din Tambov, ... Mai mult
Timpul de înjumătățire. Kotova E.V. Provocările romane sugerează că privesc gaura de chei. Și se dezvăluie adevărata poveste a unei familii ruse de o sută de ani, care începe în prima zi a secolului 20 într-un confort idilic ... Citește mai mult Cumpărați pentru 344 de ruble

Alte cărți la cerere "Half-life" >>

Articole similare

Pagina anterioară