זמן מחצית החיים של אורניום: המאפיינים העיקריים ויישום

לימוד תופעת הרדיואקטיביות, מדען מתייחס מאפיינים החשובים ביותר זה כמו מחצית החיים. כפי שאתם יודעים, החוק של התפרקות רדיואקטיבית קובע כי בכל שנייה בעולם קיימת התפוררות של אטומים, ואת מאפיין כמותי של תהליכים אלה קשור ישירות עם המספר אטומי. אם תקופה מסוימת של הזמן תתפרק מחצית מכלל המספר הזמין של אטומים, ½ הריקבון של האטומים הנותרים ידרוש אותה הכמות של זמן. הוא פרק זמן זה נקרא זמן מחצית החיים. אלמנטים שונים זה שונה - החל אלפיות אלפית מיליארדים שנים, כמו למשל, במקרה כשמדובר בתקופה בעד החיים של אורניום.

אורניום הוא הכבד ביותר של כל האלמנטים הקיימים במצב הטבעי בעולם, זה בדרך כלל האובייקט היפה ביותר לחקר תהליך הרדיואקטיביות. אלמנט זה התגלה בשנת 1789 על ידי המדען הגרמני מ Klaproth, אשר בשם זה לכבודו של כוכב לכת שהתגלה לאחרונה אורנוס. העובדה אורניום רדיואקטיבי, נמצא בטעות בסוף המאה XIX ידי א כימאי צרפתי בקרל.

זמן מחצית החיים של אורניום מחושב תוך שימוש באותה נוסחה כמו בתקופות המקבילות בשנת יסודות רדיואקטיביים אחרים:

T_ {1/2} = au LN 2 = frac {ln 2} {למבדה},

איפה «au» - את משך החיים הממוצע של אטום, «למבדה» - קבוע הדעיכה העיקרית. מאז בבואנו 2 שווה בערך 0.7, זמן מחצית החיים של רק 30% בממוצע יותר קצר מאשר אטום לכל החיים הכולל.

למרות העובדה כי עד כה, 14 מדענים ידועים איזוטופים של אורניום בטבע שלהם להתרחש רק שלוש: אורניום 234, אורניום 235 ואורניום-238. זמן מחצית החיים של אורניום שונה: במקרה U-234 הוא "רק" 270 אלף שנים, ולאחר זמן מחצית חיים של אורניום-238 עולה ב -4.5 מיליארד. אורניום 235 מחצית החיים הוא "שביל הזהב" - 710 מיליון שנה.

יצוין כי רדיואקטיביות אורניום in vivo היא גבוהה מספיק כדי, למשל, לוח צילום להדליק בתוך שעות בלבד. במקביל ראוי לציין כי בכל האיזוטופ אורניום U-235 הוא מתאים רק לייצור של סתימות עבור פצצה גרעינית. הדבר הוא כי מחצית חי אורניום 235 בסביבה תעשייתית הוא פחות אינטנסיבי מאשר "האחים" שלו, ולכן התפוקה של ניטרונים מיותרים הן מינימאליות.

אורניום 238, מחצית החיים הוא משמעותי יותר מ -4 מיליארד שנים, אולם, והוא כעת בשימוש נרחב בתעשיית הגרעין. אז כמו להתחיל תגובת שרשרת של ביקוע של גרעינים כבדים של אלמנט זה צריך כמות משמעותית של אנרגיה נויטרונים. 238 משמשים הגנה במכשירי ביקוע ופיוז'ן. עם זאת, רוב האורניום-238 חילוץ משמש לסינתזה של פלוטוניום המשמש נשק גרעיני.

משך זמן מחצית החיים של מדענים אורניום להשתמש כדי לחשב את גילו של מינרלים בודדים של גופים שמימיים בכלל. שעונים אורניום הם מנגנון אוניברסלי למדי עבור חישובים כאלה. במקביל כי הגיל חושב מדויק פחות או יותר, יש צורך לדעת לא רק את כמות אורניום גזעים שונים, אלא גם את היחס של אורניום ולהוביל כמוצר הסופי, אשר הסב את גרעין האורניום.

יש עוד דרך לחשב את הסלעים ומינרלים, זה קשור ספונטני כביכול ביקוע אורניום. כידוע, כתוצאה של הביקוע הספונטני של אורניום בתנאים טבעיים של חלקיק עם כוח עצום הפציצה מספר הם חומרים, להשאיר עקבות של מיוחד - מסלולים.

זה עבור מספר המסלולים, בידיעת תקופת מחצית החיים של אורניום, ומדענים סכמו על הגיל של גוף קשיח - בין אם מדובר גזע עתיק, או אגרטל "צעיר" יחסית. העניין הוא כי הגיל של אובייקט הוא ביחס ישר מדדים כמותיים של אטומי האורניום, אשר הפציץ הליבה שלה.