Chu kỳ bán rã của uranium: các đặc điểm chính và ứng dụng

Nghiên cứu hiện tượng phóng xạ, một nhà khoa học đề cập đến này đặc điểm quan trọng nhất là chu kỳ bán rã. Như bạn đã biết, luật phân rã phóng xạ nói rằng mỗi giây trên thế giới có một sự tan rã của các nguyên tử, và đặc tính định lượng của các quá trình được liên kết trực tiếp với số nguyên tử. Nếu một thời gian nhất định sẽ phân hủy một nửa trong số tất cả các số có sẵn của các nguyên tử, các ½ phân rã của các nguyên tử còn lại sẽ đòi hỏi cùng một lượng thời gian. Nó được khoảng thời gian này được gọi là chu kỳ bán rã. yếu tố khác nhau đó là khác nhau - từ nghìn mili giây đến hàng tỷ năm, như, ví dụ, trong trường hợp khi nói đến thời gian phò sự sống của uranium.

Uranium là nặng nhất của tất cả các yếu tố tồn tại trong trạng thái tự nhiên trên thế giới, nó thường là đối tượng đẹp nhất cho việc nghiên cứu quá trình phóng xạ. Nguyên tố này được phát hiện vào năm 1789 bởi nhà khoa học người Đức M. Klaproth, người đã đặt tên nó trong danh dự của các hành tinh gần đây phát hiện ra Uranus. Thực tế là urani là phóng xạ, nó đã vô tình tìm thấy vào cuối thế kỷ XIX bởi nhà hóa học A. Pháp Becquerel.

Chu kỳ bán rã của urani tính theo công thức tương tự như các giai đoạn tương ứng trong các yếu tố phóng xạ khác:

T_ {1/2} = au ln 2 = frac {ln 2} {lambda},

nơi «au» - tuổi thọ trung bình của một nguyên tử, «lambda» - sự phân rã liên tục chính. Kể từ khi ln 2 tương đương với khoảng 0,7, thời gian bán thải của chỉ có 30% trên trung bình ngắn hơn so với tổng số nguyên tử suốt đời.

Mặc dù thực tế rằng cho đến nay, 14 nhà khoa học biết đến đồng vị urani trong tự nhiên của họ xảy ra chỉ ba: urani-234, urani-235 và U-238. Chu kỳ bán rã của uranium là khác nhau: trường hợp của U-234 ông là "chỉ" 270.000 năm, và chu kỳ bán rã của uranium-238 vượt quá 4,5 tỷ. urani-235 chu kỳ bán rã là trong "bình vàng" - 710 triệu năm.

Cần lưu ý rằng urani phóng xạ trong cơ thể là đủ cao, ví dụ, một tấm ảnh ra ánh sáng trong vòng chỉ vài giờ. Đồng thời nó là đáng chú ý là trong tất cả các đồng vị uranium U-235 chỉ thích hợp cho việc sản xuất các chất hàn cho một quả bom hạt nhân. Cái này là urani-235 chu kỳ bán rã trong một môi trường công nghiệp là ít dữ dội hơn "anh em" của mình, và do đó sản lượng của neutron không cần thiết là tối thiểu.

urani-238, các chu kỳ bán rã là đáng kể hơn 4 tỷ năm, tuy nhiên, và ông hiện đang sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hạt nhân. Vì vậy, khi bắt đầu một phản ứng dây chuyền của phân hạch của hạt nhân nặng của nguyên tố này cần một số lượng đáng kể năng lượng neutron. 238 được sử dụng như bảo vệ trong các thiết bị phân hạch và nhiệt hạch. Tuy nhiên, hầu hết các chiết xuất urani-238 được sử dụng cho quá trình tổng hợp của plutonium được sử dụng trong vũ khí hạt nhân.

Thời gian của chu kỳ bán rã của các nhà khoa học uranium sử dụng để tính toán tuổi của các khoáng chất cá nhân và của các thiên thể nói chung. đồng hồ Uranium là cơ chế khá phổ biến cho các tính toán như vậy. Cùng lúc đó mà tuổi đã được tính toán nhiều hơn hoặc ít hơn một cách chính xác, nó là cần thiết phải biết không chỉ số lượng uranium trong giống khác nhau, mà còn là tỷ lệ uranium và dẫn như sản phẩm cuối cùng, mà chuyển đổi hạt nhân uranium.

Có một cách khác để tính toán các loại đá và khoáng chất, nó gắn liền với cái gọi là tự phát phân hạch uranium. Như đã biết, như một kết quả của sự phân hạch tự phát của urani trong điều kiện tự nhiên của một hạt với lực lượng khổng lồ tấn công dồn dập một số là những chất, để lại dấu vết của một đặc biệt - ca khúc.

Đó là số lượng bài hát, biết giai đoạn chu kỳ bán rã của uranium, và các nhà khoa học kết luận về tuổi của một cơ thể cứng nhắc - cho dù đó là một giống chó cổ xưa, hoặc một bình tương đối "trẻ". Cái này là tuổi của một đối tượng là tỷ lệ thuận với chỉ số định lượng của các nguyên tử uranium, mà tấn công dồn dập cốt lõi của nó.