Скорость радиоактивного распада

Скорость радиоактивного распада определяется уравнением [c.109]

Скорость радиоактивного распада нам известна. Используя методы химического анализа, можно установить содержание урана и свинца в различных минералах, а затем на масс-спектрометре определить количества различных изотопов свинца. Это позволяет легко установить возраст данных минералов. [c.236]

Скорость радиоактивного распада можно определить из выражения [c.170]

Скорость радиоактивного распада атомов. Скорость распада радиоактивных атомов [c.321]

Постоянная К имеет размерность с" и характеризует долю ядер, распадающихся за единицу времени, т. е. определяет скорость радиоактивного распада. Величина t=l/A, называется средней продолжительностью жизни радиоактивного изотопа среднее время жизни). Значения и t ие зависят от внешних условий и определяются лишь свойствами атомного ядра. [c.476]

Наряду с образованием радиоактивных ядер происходит их распад. Обусловливаемая этим процессом скорость убыли ядер равна произведению пХ, где X — постоянная радиоактивного распада, а п — концентрация активированных ядер. [c.88]

Остановимся еще на тепловом действии радиоактивного излучения. Энергия, выделяющаяся при радиоактивном распаде, переносится излучением, т. е. сг-частицами, р-частицами и у-квантами. Пусть а-частица вылетает из ядра со скоростью v, при этом атомное [c.219]

В качестве зонда для прощупывания атома Резерфорд выбрал а-частицы, т. е. быстро летящие ионы гелия с атомным весом 4 и двойным элементарным зарядом, выделяющиеся при радиоактивном распаде сложных атомов. Так как а-частицы представляют собой сравнительно тяжелые частицы (атомный вес их равен 4, т. е. масса 6,65 10 г), летящие с большой скоростью (до /l5 скорости света), то кинетическая энергия отдельных а-частиц весьма значительна. Это делает возможным непосредственное наблюдение на опыте отдельных а-частиц. Действительно, существует несколько методов таких наблюдений. Простейшим из них является метод сцинтилляций, основанный на способности а-частицы при ударе о фосфоресцирующий экран вызывать вспышку, достаточно яркую для наблюдения при помощи лупы. Можно также непосредственно наблюдать путь а-частицы в виде узкого пучка тумана в камере Вильсона. [c.719]

Принципиально можно построить часы, в которых протекает не повторяющийся во времени процесс (например, процесс радиоактивного распада), если скорость протекания этого процесса во времени точно известна. [c.20]

Постоянство отношения F/j соблюдается только до тех пор, пока скорость V заряженных частиц достаточно мала по сравнению со скоростью света с. Изучить связь между силой и ускорением при и, сравнимых с с, можно при помощ,и тех же опытов, которые были описаны выше, но для этого нужно располагать потоком достаточно быстрых частиц. Ускорение электронов до скоростей, сравнимых со скоростью света, не представляет больших технических трудностей. Уже при ускоряющем напряжении в 100 киловольт скорость электронов значительно превышает половину скорости света. Но для ускорения более тяжелых частиц, например ионов (т. е. атомов, лишенных одного или нескольких своих электронов), до скоростей, сравнимых со скоростью света, требуются специальные сложные устройства, описанные ниже ( 54 и 56). Частицы, обладающие скоростями, сравнимыми со скоростью света (например, испускаемые при радиоактивном распаде электроны и ядра гелия), также могут быть использованы в опытах для изучения связи между ускорением и силой. [c.91]

Именно на электронах, испускаемых при радиоактивном распаде, были впервые обнаружены отклонения от постоянства отношения F/j. Этот результат был получен при изучении траекторий движения электронов в магнитных полях. Как мы видели, в этом случае ускорения могут быть определены (если независимо измерена не изменяющаяся при движении в магнитном поле величина скорости частиц) непосредственно по смещению пятна на экране. Результаты таких опытов, произведенных с различными частицами, независимо от их происхождения (получены ли они с помощью ускорителей или возникли при радиоактивном распаде), показали, что при различных, но постоянных значениях и, сравнимых с с, отношение F/j не остается постоянным, а оказывается тем больше, чем больше и. Было установлено, что [c.91]

Радиоактивный распад. Радиоактивность (или радиоактивный распад) свойственна широкому классу существующих в природе или искусственно полученных изотопов. Распад протекает с определенной для каждого изотопа скоростью и с образованием новых изотопов. Предполагая, что вероятность распада радиоактивного атома в интервале времени At пропорциональна и что эта вероятность не зависит от предшествующей [c.108]

Повышение скоростей технологических процессов накладывает жесткие требования на быстродействие приборов. При этом быстродействие, так же как и точность, будет определяться факторами, связанными со статистической природой радиоактивного распада и аппаратурным решением задачи. [c.318]

При работе с радиоактивными изотопами следует учитывать статистический характер радиоактивного распада, благодаря которому при данной средней скорости счета за каждый фиксированный промежуток времени может быть сосчитано разное число импульсов. Это обусловливает появление статистической погрешности. Для того чтобы статистическая погрешность была невелика, общее число сосчитанных при каждом измерении импульсов должно быть достаточно большим. [c.135]

Исследования особенностей поведения быстрых электронов, испускаемых при радиоактивном распаде урана, принесли и новые открытия в механике. Эти исследования обнаружили совершенно новое явление, неизвестное до тех пор. Оказалось, что ускорения, получаемые электроном, зависят не только от действия окружающих тел, но и от состояния движения самого электрона (от его скорости). [c.109]

Эффективные сечения поглощения могут быть также измерены непосредственно, когда поглощение нейтронов в веществе приводит к рождению радиоактивного изотопа, радиоактивность которого может быть обнаружена, например, с помощью счетчика Гейгера. Если вещество облучается известным потоком нейтронов (поток=П у), имеющих определенную скорость, то скорость активации мишени будет nvs N, где N есть число поглощающих атомов в 1 смз. Если период облучения достаточно велик по сравнению с периодом распада полученного радиоактивного изотопа, то количество радиоактивных распадов (сразу же после удаления вещества из потока нейтронов) будет равно Таким образом, для получения величины необходимо знать только эффективные размеры счетчика Гейгера и период распада (формулы даны в разделе 18). [c.210]

Мы уже успели привыкнуть к тому, что при делении тяжелых ядер нейтронами выделяется колоссальная энергия, пе сравнимая ни с какими химическими реакциями. Пока не столь популярна энергия, выделяемая при радиоактивном распаде ядра, а она тоже более чем заметна. Если каждый акт деления урана-235 сопровождается выделением примерно 200 Мэв, то энергия альфа-частиц, испускаемых, например, кюрием-242 при радиоактивном распаде, составляет 6,1 Мэв. Это всего лишь в 35 раз меньше, но такой распад происходит самопроизвольно, со строго постоянной скоростью, не подверженной влиянию каких-либо физических или химических факторов. Дйя использования этой энергии нет нужды в сложных и громоздких устройствах более того, кюрий-242 — практически чистый альфа-излучатель, а это значит, что для работы с ним не требуется тяжелая радиационная защита. Альфа-частицы поглощаются даже листом бумаги, полностью отдавая ей свою энергию (превратившуюся в тепло). Грамм кюрия-242 каждую секунду испускает l,2 10 альфа-частиц, выделяя при этом 120 ватт тепловой энергии. Поэтому кюрий-242 практически всегда раскален чтобы работать с ним, от него нужно непрерывно отводить тепло. [c.148]

В связи с изложенным наличие непрерывного контроля нейтронной мощности и скорости ее изменения является одним из главных условий обеспечения ядерной безопасности. При этом речь идет не о мощности реактора вообще, а именно о нейтронной мощности, определяемой нейтронным потоком, потому что уже работавший реактор обладает остаточной мощностью за счет радиоактивного распада веществ, находящихся в активной зоне. Остаточная мощность гам.ма-излучения в начальный период пуска работавшего ранее реактора значительно выше мощности, определяемой нейтронным потоком, но ее в это время можно считать постоянной, в то время как при управлении реактором мощность, обусловленная нейтронным потоком, быстро нарастает, [c.372]

Метод радиоактивных изотопов (меченых атомов) пр[ -меняют для изучения распределения эле.ментов в сплаве, процессов диффузии, перераспределения элементов в результате трения, пластической деформации и т. д. Радиоактивные элементы могут испускать сб-излучение (поток положительно заряженных ядер), 3-излучение (поток электронов, движущихся со скоростью света) и 7-излучение (электромагнитные волны с очень малой длиной волны — типа рентгеновских лучен). Все виды излучения вызывают ионизацию вещества, которую фиксируют счетчиками и судят об интенсивности радиоактивного распада. Радиоактивные вещества с периодом полураспада в несколько дней вводят в исследуемый сплав путем его облучения. [c.24]

В противоположность альфа-частицам бета-частицы при радиоактивном распаде вылетают с самыми различными скоростями, т, е. с различными энергиями. [c.205]

Рассмотрим теперь, как действует оператор М 1/) в случае радиоактивного распада. И в этом случае удобнее рассуждать с вероятностями, а не с волновыми функциями. Более того, удобно вместо lzf ввести в рассмотрение очень много одинаковых радиоактивных ядер и рассуждать с числом ядер. Пусть зависимость = Л о ехр(—г/т) показывает, как убывает со временем число радиоактивных ядер. Здесь N0 — число ядер в начальный момент, а 1 /т — константа темпа распада. Выберем некоторый интервал времени Аг т и рассмотрим, что происходит с волновыми функциями а-частиц, вылетающих из ядер. Выберем некоторое значение Л = для расстояния от радиоактивного источника и будем считать, что а-частицы "измеряются" за пределами этого радиуса, т.е. попадают в окружение атомов и молекул, в которых они производят неравновесные треки. Пусть ь — скорость а-частиц. Тогда за время Аг они пройдут расстояние АК = ьА1. Так как мощность источника равна М/т, то в слое объема 4пК г Аг окажется АМ = МА1/х частиц. [c.157]

В качестве часов для измерения больших интервалов времени следует воспользоваться процессами, продолжительность которых сравнима с длительностью измеряемых интервалов. Здесь подходящими оказываются процессы радиоактивного распада, дающие в наше распоряжение богатейший набор скоростей распада. Закон радиоактивного распада прост доля атомов, распадающихся за единицу времени, постоянна. Это значит, что если за время Т распадается половина атомов, то за следующий интервал времени длительностью Т распадется еще половина от оставшихся атомов, т.е. количество не распавшихся атомов N по истечении г сек от начала распада будет (1)Ут [c.4]

Примером неупругих взаимодействий является взрыв, выстрел из ружья, а в атомных явлениях радиоактивный распад. При распаде ядра его энергия уменьшается на некоторую определенную величину Де. Измерения энергии частиц, возникающих в результате радиоактивного Рис.9. Скорость осколка при распаде ле- распада показали, ЧТО При некото-тящей частицы. рых типах распада сумма кинетиче- [c.67]

Распад атомов сопровождается выделением энергии. Один килограмм урана при распаде выделяет столько же тепла, сколько дают пятьдесят тонн угля. Казалось бы, энергии немало, но она постепенно выделяется в течение нескольких миллиардов лет. Поэтому целые тонны урана не смогут отопить даже маленькой комнаты. Легко рассчитать, что всего собранного на Земле радия хватило бы разве на то, чтобы вскипятить за сутки два больших чайника. Правда, их можно кипятить в продолжение тьюячелетий, но вряд ли стоит этим заниматься. Другое дело, если процесс радиоактивного распада можно было бы ускорить. Перспектива замены ста тонн угля двумя килограммами урана выглядит очень заманчиво. Однако все попытки повлиять на скорость радиоактивного распада оказались безрезультатными. Он продолжается с точностью, далеко превосходящей лучшие часовые механизмы. [c.526]

Периоды полураспада различных радиоактивных изотопов заключаются в широких пределах значений — от шллиapдoв лет до миллионных долей секунд. Это относится также и к изотопам одного и того же семейства. Таким образом, у различных радиоизотопов весьма различна скорость их распада, а значит, и различна их активность. [c.214]

ИМИ были а-лучи, возникавшие при радиоактивном распаде (рис. 46). Было известно, что irio двукратно ионизированные атомы гелия, масса которых примерно в 8000 раз больше массы электрона. Резерфорд провел эксперимент, в котором пучок а-частиц направлялся на тонкую золотую фольгу Ф толщиной всего в 400 атомных слоев. Лет шще со скоростью примерно км/с частицы рассеивались в результате столкновений с атомами золота и попадали на затемненный экран Э из сернистого цинка (рис. 46), на котором при каждом попадании на него а-частицы наблюдалась яркая вспышка. [c.162]

Ранее уже упоминалось о возможности использования радиоизотопных генераторов электрической или тепловой энергий в космонавтике Однако, помимо бортовых энергоустановок, радиоактивные источники с успехом могут применяться и в космических двигателях. Такие радиоизотопные ракетные двигатели, использующие энергию радиоактивного распада, в настоящее время уже разработаны (правда, все они развивают довольно малую тягу). Причем наиболее перспективным в этом отношении является применение в качестве радиоактивных источников изотопов трансурановых элементов. Среди них наибольшее распространение получили кюрий-244 (период полураспада 18 лет) и уже упоминавшийся нами плутоний-238 (см. стр. 126). Оказывается, слишком большой период полураспада некоторых радиоизотопов является таким же недостатком, как и слишком малый период полураспада, поскольку от скорости распада зависит скорость выделения энергии. Следовательно, радиоизотоп, выбранный для ра-диоизотопного ракетного двигателя, должен распадаться достаточно быстро, чтобы обеспечить приемлемую скорость выделения энергии (на единицу массы). Вот почему в космонавтике получили широкое распространение трансурановые элементы, в среднем имеющие меньшие периоды полураспада, чем другие радиоизотопы. В частности, поэтому они неоднократно привлекались как вспомогательные радиоактивные источники и при проведении научных экспериментов в космосе. Так, кюрий-242 (период полураспада около 5 месяцев) и эйнштейний-254 служили источниками альфа-частиц в аппаратуре, использовавшейся американскими учеными для химического анализа лунного грунта. Эта аппара- [c.131]

Предполагается, что концентрация газообразных продуктов деления, имеющих короткоживущих предшественников, определяется скоростями их образования и потерь через трещины и в закрытых порах. Остающийся газ вытекает в растрескивающуюся периферийную зону твэла в соответствии с линейны.м законом. В растрескавшейся зоне устанавливается равновесная концентрация изотопа, определяемая выходом при делении и радиоактивным распадом. Предполагается, что утечка из горячей зоны пропорциональна Материальный баланс в пористом слое определяется обсуждавшейся выше скоростью появления изотопа в слое и скоростью потерь в результате радиоактивного распада и утечки через отверстия в оболочке по линейному закону. Из модели вытекает, что относительная утечка изотопа пропорциональна Такая зависимость от длины твэла получена по двум измерениям Алисона и Рея для иода, но она вытекает и из классической диффузионной теории. Таким образом, диффузионный выход продуктов деления на единицу длины твэла (S в уравнении Хелстрома [30]) согласно работам [8, 20] равен [c.142]

Фо — плотность потока тепловых нейтронов при скорости нейтронов 2200 м сек — постоянная радиоактивного распада, секг [c.279]

Выбор радиоактивного препарата. Излучение радиоактивного вещества обусловлено самопроизвольным распадом его ядер. Все радиоактивные источники излучения характеризуются периодом полураспада, т. е. тем временем, которое необходимо для радиоактивного распада половины имеющегося в начальный момент вещества. На скорость распада не влияют ни давление, ни температура, ни состав химического соединения, в которое входит радиоактивный элемент. Поэтому, выбирая радиоактивный препарат для гаммаграфической установки, учитывают три основных фактора 1) период полураспада 2) энергию гамма-лучей и 3) материал, предназначенный для просвечивания. [c.369]

РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы хнмич. элементов. В процессе радиоактивного распада происходит превращение атомов Р. и. в атомы др. химия. элемента (неразветвленпый распад) или яеск. др. химич. элементов (разветвленный распад). Известны след, тины радиоактивного распада а-распад, р-распад, К-захват, деление атомных ядер. В технике, не связанной с атомной энергетикой, используются Р. и. с распадом первых трех типов (в основном с р-распадом). В природе существует ок. 50 естественных Р. п. с помощью ядерных реакций получено ок. 1000 искусственных Р. и. В технике используются только нек-рые из искусственных Р. и. — наиболее дешевые, достаточно долговечные и обладающие легко регистрируемым излучением. Основной количественной хар-кой Р.и. является активность,определяемая числом радиоактивных распадов, происходящих в данной порции Р. и. в единицу времени. Осн. единица активности — кюри. соответствует 3,7-10 распадов в сек. Осн. качественные хар-ки Р. и. — период полураспада (время, в течение к-рого активность убывает вдвое), тин и энергия ( жесткость ) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение процессов в доменных и мартеновских печах, кристаллизации слитков, износа деталей машин и режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии в металлах и сплавах. В измерит, технике Р. и. применяются для бесконтактного измерения таких параметров, как плотность, хим. сост. различных материалов, скорость газовых потоков и др. В гамма-дефектоскопии используются [c.103]

Такая важная зависимость была обнаружена при изучении траекторий дви> ения электронов в постоянных магнитных и электрических полях. Магнитное поле искривляет траекторию движения электронов (рис. 2.12), сообщает им нормальные ускорения, которые могут быть заранее вычислены. Результаты расчетов хорошо совпадают с данными опыта только для тех случаев, когда скорости электронов не очень велики. Но электроны, выбрасываемые при радиоактивном распаде, имеют скорости свыше 150 ООО кмУс. Оказалось, что результаты расчетов для движений с такими большими скоростями не совпадают с результатами опыта. [c.109]

При радиоактивном распаде ядер общее количество выделяющейся энергии незначительно. Наиболее трудные теоретические и практические проблемы встали при попытках выделить и целесообразно использовать большие количества ядерной энергии. В 1939 г. была открыта ядерная реакция деления тяжелых ядер, в частности ядер урана. Особенность этой реакции состоит в том, что ири делении ядер урана с большой, скоростью вылетают нейтроны, способные вызвать дальнейшее деление следующих ядер, т. е. сделать реакцию непрерывной, самораз-вивающейся, или, как говорят, цепной. Прямым подтверждением испускания нейтронов при делении урана явились работы французских физиков Ф. Жолио-Кюри, Г. Альбано и Л. Коварски. В 1939—1940 гг. советские ученые Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон произвели первый принципиальный расчет цепных реакций деления, а в 1942 г. такая реакция была практически осуществлена итальянским ученым Э. Ферми, работавшим в США. [c.10]

Явления радиоактивного распа да, сопровож аемо-го вылетом из ядра атома а- и / -частиц, дали первое доказательство сложного строения атомного ядра, заключающего в качестве структурных элементов электроны, протоны и ядра Не. Закономерности, наблюдаемые в распределении длин волн у-лучей и скоростей /5- и а-частиц, указывают на существование в ядре устойчивых состояний, соответствующих определенным уровням энергии, у-излучения повидимому связаны с внутриядерными переходами а-частиц с одного уровня энергии на другой, причем длина волны у-луча определяется из квантовых соотношений. При радиоактивном превращении, сопровождаемом вылетом а-частицы из ядра, она должна пройти через уровень потенциальной энергии, значительнб превышающий собственную энергию частички, к-рой она обладает в ядре. С точки зрения классич. теории невозможно объяснить вылет а-частички из ядра через этот потенциальный барьер . Теории радиоактивного распада, основанные на принципах волновой механики, описывают движение а-частиц при помощи волновой функции, причем а-излучение является результатам постепенного проникновения волновой функции через вышеупомянутый потенциальный барьер. При этом можно найти теоретическое выражение для связи скорости а-частиц с константой распада атома, удовлетворяющее опытным данным. Принимая, что а-частички в ядре атома обладают той же величиной энергии, с какой они покидают ядро при распаде, мы пс-лучаем исходную величину для оценки абсолютных значений уровней энергии в ядре атома. Эти величины порядка 106У (в обозначениях атомной физики), -излучения радиоактивных элементов образуют, с од-1той стороны, группы электронов определенных скоростей, по всей вероятности появляющихся в резуль- [c.369]

РАДИОАКТИВНОСТЬ АТМОСФЕРЫ — присутствие в атмосфере радиоактивных газов и аэрозолей, обусловленное как процессами, происходящими в природе, так и деятельностью человека. Соответственно различают естествепную и искусственную Р. а. (об образовании радиоактивных аэрозолей см. Радиоактивные аэрозоли). Естеств. радиоактивные газы — изотопы Rh (Rn — радон, Нп — торон, Rn ia — актинон), образуются вследствие радиоактивного распада и, ТЬ и Ас и поступают в атмосферу с почвенным воздухом (содержащим в среднем 10 1 кюри л радона) при обмене его с атмосферным (т. н. эксха-ляция) или путем диффузии. Скорость поступления радона в атмосферу в среднем 10 i —Ю кюри см-сск. Нри радиоактивном распаде газообразных изотопов Rn образуются аэрозольные продукты распада радона, торопа и актинона. Rn s (период полураспада Г1/2 = 8 суток) распространяется в пределах тропосферы, а его долгоживун(ие продукты распада — РЬ ю [c.272]

Эффект замедления хода движущихся часов можно получить из общих законов механики, определяющих работу часового механизма. Однако, как и в случае лоренцева сокращения, более логично считать данный эффект элементарным явлением, представляющим собой прямое следствие принципа относительности. Рассчитывая работу механизма часов по формулам механики Ньютона, никакого эффекта замедления не получим, так как время в уравнениях ньютоновской механики есть инвариантный параметр. Отсюда следует, что уравнения Ньютона несправедливы для скоростей, при которых величина (1 — и /с ) /2 заметно отличается от единицы. Если же рассчитывать работу механизма часов, пользуясь точными уравнениями релятивистской механики (см. гл. 3 и 4), то эффект замедления получится как следствие этих уравнений [168]. Поскольку в качестве часов можно использовать произвольную физическую систему, то в любой такой системе, движущейся относительно инерциальной системы отсчета, все явления будут протекать медленнее, чем в покоящейся физической системе того же типа. Рассмотрим, например, радиоактивный распад. Среднее время жизни т радиоактивного вещества, движущегося со скоростью V, будет больше времени жизни т того же Еещества в покое. Из [c.41]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...