Геохронология. Ядерные реакции. Нуклеосинтез в природе
Геохронология. Ядерные реакции. Нуклеосинтез в природе - раздел Химия, Химическая связь и строение вещества Скорость Радиоактивного Распада Различных Изотопов (И Соответственно Среднее ...
Скорость радиоактивного распада различных изотопов (и соответственно среднее время их жизни) отличается на много порядков.
В качестве меры скорости распада принято использовать период полураспада, t0,5, – время, за которое распадается 50 % исходных ядер. Например, период b+-распада изотопа 14С составляет 5760 лет. Следовательно, независимо от начального количества изотопа, n0, (1 г, 4 моль или 1020 атомов), через 5760 лет останется не распавшимися n0/2 (0,5 г, 2 моль, 0,5·1020 атомов соответственно), через 2t0,5 = 11520 лет n0/4 (0,25 г, 0,25·105 атомов) и т. д.; за время mt0,5 – n0(1/2)m, или n = n0(1/2)(t/t0,5).
Такие зависимости часто встречаются в природе. Их принято записывать в виде показательной функции по основанию натуральных логарифмов е (экспоненциальная зависимость), а не по 1/2:
n = n0e–kt (3)
График уравнения (3) приведен на рис. 2. Здесь t – время; k – константа скорости распада, имеющая смысл доли ядер, распавшихся за время единицу времени; скорость распада dn/dt = –nt; k и период полураспада связаны соотношением k = (ln2)/t0,5; 1/k – среднее время жизни радиоактивного ядра. Уравнение (3), называемое кинетическим уравнением 1-го порядка, описывает очень простую ситуацию: каждое ядро распадается независимо от остальных, с собственной вероятностью распада, равной 1/2 за время полураспада t0,5. Такому же уравнению подчиняется скорость многих (но не всех!) химических реакций.
Рис. 2. Количество распавшихся ядер от времени при радиоактивном распаде
Примеры периодов полураспада для некоторых изотопов, варьирующиеся от долей секунды у 212Po и многих изотопов трансурановых элементов до 1021 лет у 130Te, представлены в табл. 3.
С точки зрения радиационной безопасности короткоживущие изотопы более опасны, так как количество высвечиваемой ими радиации (a-, b-, g-частиц) от одного и того же исходного количества радиоактивных атомов в единицу времени больше, чем для долгоживущих. Но снижение излучения до допустимого, считающегося безопасным, уровня, для них произойдет за меньшее время, чем для долгоживущих.
Об изучении курса общей химии и данном пособии
Шире подходы! Глубже основы! Выше уровни!
Курс общей химии, как и любой другой, лучше всего изучать по хорошим учебникам (см. библиографический список в конце пособия). Но опыт чтения курс
Л. Полинг, нобелевский лауреат
Современные представления о том, что физические и химические свойства веществ определяются электронным строением составляющих их атомов, сформировались за достаточно короткий для истории период – д
Элементарные частицы и атомное ядро. Дефект масс
Согласно представлениям современной физики, вещество состоит из мельчайших элементарных частиц. Из них самыми важными для химии являются три: положительно заряженные протоны
Химические элементы
Химическое единство мира, единство химических элементов есть научный факт.
В. И. Вернадский
В нейтральном атоме количества протонов и электронов равны. При удалении от атом
Моль, молярная масса
Важнейшее понятие химии – МОЛЬ. Дело в том, что в большинстве химических соединений атомы разных элементов находятся в определенных, как правило, целочисленных соотношениях
Двойственная природа электрона. Квантовые числа
Свойства микрочастиц, к которым принадлежат и электроны, таковы, что иногда они ведут себя как мельчайшие частицы, а иногда – как волна, которая может при движении огибать препятствия, интерфериров
Атомные орбитали. Энергетические уровни
…Но где-то на пределах скорости,
Где бешена частиц сумятица,
Ворочается зверь искусственный;
Ворчит, себе добычи ищет он,
Зверь механический, бесчувственный,
Многоэлектронные частицы
В многоэлектронных частицах каждый из электронов притягивается к ядру и отталкивается от других электронов. Математическое описание поведения электронов в многоэлектронных частицах
А ® А+ + е
называется энергией (потенциалом) ионизации, IA, и равна разнице энергий между невзаимодействующими покоящимися на бесконечном расстоянии друг от друга А+
Нейтральные атомы в основном состоянии
Принцип Паули может быть переформулирован: на одной атомной орбитали может размещаться не более двух электронов с разными спиновыми числами – такую АО называют заполненн
Атомы в возбужденном состоянии и ионы
Электронные конфигурации ионов в основном состоянии (для заряда не более 3-4 единиц) подчиняются тем же закономерностям, что и для нейтральных атомов (за исключением катионов d- и f‑э
Периодическая система элементов Д. И. Менделеева
Свойства простых и сложных тел находятся в периодической зависимости от атомного веса элементов только потому, что свойства простых и сложных тел сами составляют результат свойств элементов, их обр
Новости и инфо для студентов