تابکار عناصر کی نصف زندگی - یہ کیا ہے اور یہ کس طرح کی وضاحت کرنے کے لئے؟ فارمولہ نصف زندگی

جب مشہور فرانسیسی سائنسدان تابکاری کے مطالعہ کی تاریخ، مارچ 1، 1896 شروع کر دیا سے Anri Bekkerel اتفاقی طور پر یورینیم نمک کی تابکاری میں ایک عجیب بات یہ ہے کہ دریافت کیا. یہ ایک فوٹو گرافی کی پلیٹ، متاثر ایک نمونہ کے ساتھ ایک باکس میں رکھ دیا ہے کہ باہر کر دیا. یہ اعلی تیز تابکاری، جس یورینیم افزودہ تھا حامل ملکوں کا نتیجہ ہے. اس کی خاصیت دوری جدول کو مکمل کرنے، سب سے بھاری عناصر میں پایا جاتا ہے. انہوں نے کہا کہ اس کا نام "تابکاری" دیا گیا تھا.

ہم تابکاری کی خصوصیات کو متعارف کرانے

یہ عمل - ابتدائی ذرات (الیکٹران، ہیلیم کے جوہری نابیک) کا بیک وقت ارتقاء کے ساتھ ایک مختلف آاسوٹوپ میں خود رو تبادلوں رکن ایٹم آاسوٹوپ. تبادلوں ایٹموں بیرونی توانائی جذب کی ضرورت کے بغیر، پر spontaneously شائع ہوا. اہم مقدار کے عمل کے دوران توانائی کی رہائی characterizing کے تابکار کشی کے نامی سرگرمی.

تابکار نمونہ سرگرمی یونٹ وقت فی نمونہ کی کشی کے ممکنہ تعداد کو بلایا. میں SI (سسٹم کی پیمائش کے بین الاقوامی) یونٹ جو becquerel (BQ) کہا جاتا ہے. ایک میں Becquerel پر اوسطا 1 فی سیکنڈ ویگھٹن وقت ہوتی ہے جس طرح ایک نمونہ سرگرمی اپنایا.

A = λN، جس λ- کشی مسلسل، N - نمونے میں فعال جوہری کی تعداد.

الگ تھلگ α، β، γ-کہنہ. اسی مساوات آفسیٹ قواعد کہا جاتا ہے:

نام	کیا ہو رہا ہے	ردعمل مساوات
α کشی	ایک ہیلیم ایٹم کے X Y نابیک کو جاری مرکز میں جوہری نابیک کے تبادلوں	X Z A → Z-Y 2 A-4 + 4 2 اس نے
β - ویگھٹن	الیکٹران رہائی کے ساتھ X Y مرکز میں جوہری نابیک کے تبادلوں	Z A → Z + X 1 Y A + -1 ای A
γ - کشی	نہ نابیک میں تبدیلیوں کے ہمراہ، توانائی ایک برقی لہر کی شکل میں جاری کیا	X Z A → Z X A + γ

تابکاری میں وقت کا وقفہ

ذرات کے خاتمے کے لمحے خاص ایٹم کے لئے مقرر نہیں کیا جا سکتا. اس کے لئے، یہ بلکہ ایک "حادثہ" کے بجائے ایک پیٹرن ہے. توانائی کی تنہائی نمونے کی سرگرمی کے طور پر تعریف یوں کی عمل، کی خاصیت ہے کہ.

یہ محسوس کیا جاتا ہے جو وقت کے ساتھ بدلتے رہتے ہیں. انفرادی عناصر تابکاری کی ثابت قدمی کی ایک حیرت انگیز ڈگری کی نمائش کرتے ہوئے، جن کی سرگرمی وقت کی ایک مختصر مدت میں کئی بار کمی واقع مادہ موجود ہیں. حیرت انگیز قسم! یہ ان کے عمل میں ایک پیٹرن کو تلاش کرنے کے لئے ممکن ہے؟

اس نمونہ کی جوہری کی بالکل نصف سے گزر جس کے دوران کشی ایک وقت ہے کہ قائم ہے. یہ وقت کا وقفہ "نصف زندگی" کہا جاتا ہے. اس تصور کو متعارف کرانے کا معنی کیا ہے؟

نصف زندگی کیا ہے؟

اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ مدت، فعال ایٹم موجود نمونہ ٹوٹ کے بالکل نصف کے برابر ایک بار. لیکن اس کا مطلب یہ تمام فعال ایٹموں کے دوران دو نصف زندگی میں مکمل طور پر سقوط کہ لگتا ہے؟ بالکل نہیں. یہاں تک کہ اسی طرح کی نصف، اور توڑ پھوڑ کے نمونے میں ایک مخصوص نقطہ وقت باقی ایٹموں کے اسی رقم کی طرف سے تابکار عناصر کی نصف ہے کے بعد. تابکاری ایک طویل وقت، نصف زندگی سے بہت زیادہ کے لئے برقرار رہتا ہے. لہذا، نمونے میں فعال جوہری تابکاری سے آزادانہ محفوظ کیا جاتا ہے

نصف زندگی - صرف مادہ کی خصوصیات پر منحصر ہے جس میں ایک مقدار. قدر بہت معروف تابکار ہم جاء کے لئے وضاحت کی گئی ہے.

ٹیبل: "بعض جاء کے نصف زندگی کشی"

نام	عہدہ	تنزل کی قسم	نصف زندگی
ریڈیم	88 رضی اللہ عنہ 219	الفا	0.001 سیکنڈ
میگنیشیم	12 مگرا 27	بیٹا	10 منٹ
ہے Radon	86 آر این 222	الفا	3.8 دنوں
کوبالٹ	27 شریک 60	بیٹا، گاما	5.3 سال
ریڈیم	88 رضی اللہ عنہ 226	الفا، گاما	1620 سال
یورینس	92 238 U	الفا، گاما	4.5 ارب سال

نصف زندگی کا تعین experimentally کی کارکردگی. لیبارٹری کے جائزوں میں بار بار سرگرمی کی پیمائش منظم کیا. کم از کم سائز (سیکورٹی محقق سب سے بڑھ کر ہے) کے لیبارٹری کے نمونے کے بعد سے، تجربہ، مختلف وقفوں کے ساتھ کئے کئی بار دہرایا گیا ہے. اس تبدیلی کے ایجنٹوں کی سرگرمیوں کی باقاعدگی پر مبنی ہے.

نصف زندگی کا تعین کرنے کے لئے مخصوص وقت کے وقفے پر نمونہ کی پیمائش سرگرمی ہے. دیکھتے ہوئے کہ، تابکار کشی قانون سے ٹوٹ جوہری کی مقدار سے متعلق نصف زندگی کا تعین پیرامیٹر.

آاسوٹوپ کے لئے مثال تعریفیں

ٹی ₁ شروع اور آخر کافی قریبی مشاہدے ہیں جہاں - ایک دیئے گئے وقت میں جاء سرگرم عناصر کی تعداد N کے برابر ہے دو، وقت وقفہ جس کے مشاہدے کے دوران ٹی ₂ ہے. کہ این فرض - ایٹموں کی تعداد کسی دیئے گئے وقت وقفہ میں ٹوٹ، تو N = KN (T ₂ - ٹی _1).

اس اظہار میں، K = 0.693 / T½ - تناسب عنصر، کشی مسلسل کہا جاتا ہے. T½ - آاسوٹوپ کی نصف زندگی.

وقت سلاٹ یونٹ کے لئے فرض. لہذا K = N / N آاسوٹوپ نابیک فی یونٹ وقت موجود انتشار کا حصہ اشارہ کرتا ہے.

T½ = 0.693 / K.: تنزل مسلسل کی قدر کا تعین کیا جا سکتا ہے اور کشی کی نصف زندگی سب کچھ جاننے والا

یہ فی وقت یونٹ کوئی فعال جوہری کی ایک مخصوص تعداد، اور ایک خاص تناسب ٹوٹ جاتا ہے کہ مندرجہ ذیل ہے.

تابکار کشی کے قانون (SPP)

نصف زندگی کی بنیاد SPP ہے. پیٹرن 1903 میں تجرباتی نتائج کی بنیاد پر فریڈرک Soddy اور ارنسٹ ردرفورڈ ماخوذ. یہ تعجب کی بات بیسویں صدی کے لحاظ سے کامل سے دور ہیں کہ آلات کے ساتھ کی گئی ایک سے زیادہ پیمائش، ایک درست اور درست نتائج کی وجہ یہ ہے کہ. انہوں نے کہا کہ تابکاری کے نظریہ کی بنیاد بنا. ہم تابکار کشی قانون کی ریاضیاتی اندراج اخذ.

- فعال وقت میں سرگرم ایٹموں کی تعداد - N ₀ کرتے ہیں. وقت وقفہ کے بعد ٹی N عناصر nondecomposed گا.

N = ن _0/2 - نصف زندگی کے برابر ایک وقت میں سرگرم عناصر کے بالکل نصف رہتے _ہیں.

N = ن _0/4 = N _0/2 ² فعال ایٹموں: - نمونے میں سے ایک نصف کی مزید مدت کے بعد ہو گا.

- ایک مزید نصف زندگی کے برابر ایک وقت کے بعد، نمونے صرف برقرار رکھنے جائے گا: N = ن _0/8 = N ^_0/2 مارچ.

- ایک وقت میں میزبان ن نمونہ میں نصف ادوار ₀ N = ن / 2 فعال ذرات کی ^ن رہے گا جب. اس اظہار میں ن = T / T½: نصف زندگی کو تحقیقات کا تناسب.

- SPP کسی حد تک مختلف حساب کا اظہار کاموں میں زیادہ آسان ہے جو ہے: N = ن ₀ 2 ^{- T / _T½.}

پیٹرن کی نصف زندگی کے علاوہ میں، فعال آاسوٹوپ ایٹموں کی تعداد کسی دیئے گئے وقت میں nondecomposed، اس بات کا تعین کرنے کے لئے اجازت دیتا ہے. مشاہدے کے آغاز میں نمونہ کے ایٹموں کی تعداد جاننے والا، کچھ وقت کے بعد، آپ کو منشیات کے زندگی بھر اس بات کا تعین کر سکتے ہیں.

یہ صرف مخصوص پیرامیٹرز اگر مدد ملتی تابکار کشی قانون فارمولے کی نصف زندگی کا تعین: نمونے میں فعال جاء کی تعداد، جو کافی تلاش کرنے کے لئے مشکل ہے.

قانون کے نتائج

ریکارڈ SPP فارمولے کر سکتے ہیں، بڑے پیمانے پر سرگرمیوں اور تیاری ایٹموں کے تصور کا استعمال کرتے ہوئے.

سرگرمی تابکار ایٹموں کی تعداد کے متناسب ہے: A = A ₀ • 2 ^{-t / T.} اس فارمولے میں، A ₀ - صفر وقت میں نمونہ سرگرمی، A - نصف زندگی - T سیکنڈ، T بعد سرگرمی.

مادہ کا وزن پیٹرن میں استعمال کیا جا سکتا ہے: M = M ₀ • 2 ^{-t / T}

کسی بھی باقاعدہ وقفوں کے لئے بالکل اس کی تیاری میں دستیاب تابکار جوہری کی اسی تناسب ٹوٹ جاتا ہے.

قانون کے لاگو کی حدود

تمام معاملات میں قانون ایک عالم اصغر میں عمل کی وضاحت، ایک شماریاتی ہے. یہ تابکار عناصر کی نصف زندگی ہے کہ سمجھا جاتا ہے - اعداد و شمار. جوہری نابیک میں ہونے والے واقعات کے احتمالی نوعیت صوابدیدی کور کسی بھی وقت گر سکتی ہیں. ایک واقعہ ناممکن ہے کی پیشن گوئی، ہم صرف ایک وقت میں اس کی ساکھ کا تعین کر سکتے ہیں. اس کے نتیجے میں نصف زندگی کا کوئی مطلب نہیں:

• کسی خاص ایٹم کے لئے؛
• کم از کم نمونہ عوام.

ایٹم کے زندگی بھر

اس کی اصل حالت میں ایٹم کے وجود ایک دوسرے کے لئے آخری کر سکتے ہیں، اور شاید لاکھوں سال. زندگی کے ذرات کے وقت کے بارے میں بات بھی ضروری نہیں ہے. رقم جوہری کی زندگی بھر کی اوسط قیمت کے برابر میں داخل ہونے کی طرف سے، آپ کو ایک تابکار آاسوٹوپ کی جوہری، تابکار کشی کے اثرات کے وجود کے بارے میں بات کر سکتے ہیں. جوہری نویہ کی نصف زندگی ایٹم کی خصوصیات پر منحصر ہے اور دوسری مقدار پر منحصر نہیں ہے.

کس طرح کے نصف زندگی تلاش کرنے کے لئے، اوسط زندگی بھر جاننے: یہ مسئلہ حل کرنا ممکن ہے؟

ایٹم کے مطلب زندگی اور انحطاط مسلسل مدد کی، کوئی کم کے لئے نصف زندگی مواصلات فارمولے کا تعین کرنے کے لئے.

_{τ = T 1/2 / ln2 = T} 1/2 / 0،693 = 1 / λ.

اوسط زندگی، λ - - کشی مسلسل یہ ریکارڈ، τ میں.

نصف زندگی کا استعمال کرتے ہوئے

انفرادی نمونوں کی عمر کے تعین کے لئے درخواست SPP دیر بیسویں صدی کی تحقیق میں بڑے پیمانے پر ہے. کی درستگی کی عمر کا تعین کرنے جیواشم نمونے اتنی صدی قبل مسیح کی زندگی کے وقت میں بصیرت فراہم کر سکتے ہیں کہ اضافہ ہوا ہے.

radiocarbon کے جیواشم نامیاتی نمونے تمام حیاتیات میں موجود کاربن-14 کی سرگرمی (radiocarbon کے) کی تبدیلی کی بنیاد پر. یہ تحول کے دوران ایک زندہ جسم میں آتا ہے اور ایک خاص ارتکاز میں اس میں موجود رہا ہے. ماحول کے ساتھ تحول کی موت کے بعد رہتا ہے. تابکار کاربن کے حراستی قدرتی کشی کرنے، سرگرمی تناسب گھٹ جاتا باعث گر جاتا ہے.

ایسی اقدار، نصف زندگی کے ساتھ، تابکار کشی کے قانون کے فارمولے حیاتیات کی زندگی کے اختتام کے وقت کا تعین کرنے میں مدد ملتی ہے.

تابکار تبدیلیوں کا سلسلہ

تابکاری مطالعہ لیبارٹری کے حالات میں منعقد کی گئی. تابکار عناصر کو حیرت انگیز صلاحیت گھنٹے، دن یا اس سے بھی سال کے لئے سرگرم رہتے بیسویں صدی طبیعیات کے شروع میں ایک حیرت انگیز کے طور نہیں آ سکا. علوم مثلا، تھوریم، ایک غیر متوقع نتیجہ کے بعد: اس کی سرگرمیوں کی ایک بند ampoule میں اہم تھا. اس میں سے تھوڑی سی بھی بنک میں گر گئی. اختتام بہت سادہ تھا: تھوریم کے تبادلوں ہے Radon (گیس) کی رہائی کے ہمراہ. تابکاری میں تمام عناصر کو ایک مکمل طور پر مختلف مادہ میں تبدیل کر دیا ہے، اور جس میں طبعی اور کیمیائی خصوصیات. یہ مادہ، کے نتیجے میں، بھی غیر مستحکم ہے. اب اسی طرح کی تبدیلیوں کے تین قطاروں جانا جاتا ہے.

ان تبدیلیوں کا علم ایٹمی اور جوہری تحقیق، یا آفات کے عمل میں آلودہ ناقابل رسائی علاقوں کے وقت کا تعین کرنے میں انتہائی اہم ہیں. پلوٹونیم کی نصف زندگی - اس کے ہم جاء پر منحصر ہے - 80 ما کو 86 ایس (پ 238) سے رینج میں (پ 244). ہر ایک آاسوٹوپ کا ارتکاز تابکاری سے پاک علاقے کی مدت کے بارے میں ایک خیال دیتا ہے.

سب سے مہنگی دھات

اس جدید دور میں سونے، چاندی اور پلاٹینیم کے مقابلے میں ایک بہت زیادہ مہنگی دھات ہے کہ جانا جاتا ہے. یہ پلوٹونیم شامل ہیں. دلچسپ بات یہ پلوٹونیم کے ارتقاء میں پیدا فطرت میں نہیں پایا جاتا ہے. سب سے زیادہ عناصر لیبارٹری شرائط کے تحت حاصل کیا جاتا ہے. پلوٹونیم 239 ایٹمی ری ایکٹروں میں سے آپریشن میں ان دنوں بہت مقبول ہو کرنے کے لئے فعال کیا ہے. آاسوٹوپ کی رقم کے ری ایکٹر میں استعمال کے لئے کافی حاصل کرنا جو عملی طور انمول ہوتا ہے.

(- 56 گھنٹے نصف زندگی) پلوٹونیم 239 یورینیم 239 Neptunium-239 میں چین کے رد عمل کے نتیجہ میں vivo میں حاصل کیا جاتا ہے. اسی طرح چین کے جوہری ری ایکٹروں میں پلوٹونیم جمع کرنے کی اجازت دیتا ہے. مطلوبہ تعداد کی موجودگی کی شرح اوقات کی قدرتی اربوں سے زیادہ ہے.

توانائی میں درخواست

ایٹمی طاقت ہے اور انسانیت کی "ویچترتا" تقریبا کسی بھی افتتاحی ان کی اپنی قسم کو قتل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے کہ کی کوتاہیوں کے بارے میں زیادہ بات نہیں ہے. ایٹمی چین ری ایکشن میں شرکت کرنے کے قابل ہے جس میں پلوٹونیم 239 کا افتتاحی پرامن توانائی کے منبع کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت ہے. یورینیم-235 دنیا میں پائے جانے والے پلوٹونیم کے ایک analogue، انتہائی نایاب ہے سے منتخب ہے یورینیم کی دھات پلوٹونیم حاصل کرنے سے کہیں زیادہ مشکل ہے.

زمین کی عمر

تابکار عناصر کی جاء کے ریڈیوآئسوٹوپ تجزیہ کسی مخصوص نمونے کی زندگی کا ایک زیادہ درست خیال دیتا ہے.

"یورینیم کی - تھوریم" تبدیلی زنجیر استعمال کرتے ہوئے، زمین کی پرت میں موجود ہے، یہ ممکن ہمارے سیارے کی عمر کا تعین کرنے کے لئے ہوتا ہے. کرسٹ بھر اوسط میں ان عناصر کی فیصد اس طریقے میں عیاں. تازہ ترین اعداد و شمار کے مطابق، زمین کی عمر 4.6 ارب سال پرانی ہے.