Радиоактивный распад период полураспада

Постоянная радиоактивного распада Период полураспада, средняя продолжительность жизни [c.195]

Практически более удобным оказалось характеризовать продолжительность жизни радиоактивного изотопа периодом полураспада Т. Периодом полураспада Т называется то время, в течение которого распадается половина начального количества атомов данного радиоактивного вещества. Из соотношения (VI.3) имеем [c.203]

Все это для ученых начала нашего века было подобно разорвавшейся бомбе . Ведь до этого считалось незыблемым, что все химические элементы устойчивы и неразрушимы. И вдруг обнаружились странные элементы (как, например, радий), атомы которых постоянно и без всякой причины выбрасывают свои же собственные частицы, чтобы превратиться в атомы других элементов. Ничего не требовалось для того, чтобы этот процесс начался, и ничто не могло его остановить, замедлить или ускорить. В любом количестве радия его атомы, испуская альфа-частицы, превращаются в атомы газообразного радона (этот процесс иногда называют радиевой эманацией) и с вполне определенной скоростью. Необходимо подождать 1600 лет, чтобы половина всех этих атомов радия превратилась в атомы радона, затем требуется еще 1600 лет, чтобы половина оставшихся атомов радия также превратилась в атомы радона и т. д. У одних радиоактивных элементов этот промежуток времени, который называют периодом полураспада, гораздо короче. Так, например, сам радон превращается в полоний с периодом полураспада около четырех дней, а у некоторых радиоактивных элементов период полураспада измеряется минутами, секундами или даже долями секунды. С другой стороны, существуют химические элементы с периодом полураспада, длящимся многие миллионы лет. Некоторые из них мы обычно даже не считаем радиоактивными, поскольку их распад происходит настолько медленно, что практически и незаметен. Поэтому герой Уэллса справедливо полагал, что все элементы несомненно распадаются и разлетаются на части , однако одни элементы делают это более явно, чем другие. [c.17]

Спектры у-излучения, образующегося при захвате тепловых нейтронов, приведены в табл. 9.4. При ее составлении использованы данные работ [12, 19]. Поскольку захват нейтрона часто приводит к образованию радиоактивного ядра с последующим испусканием у-квантов, значения интенсивности у-квантов, образующихся при радиоактивном распаде, были добавлены к значениям интенсивности захватного у-излучения в соответствующих энергетических интервалах (в тех случаях, когда период полураспада порядка часа или меньше). В табл. 9.4 приведены также значения сечений радиационного захвата при средней энергии тепловых нейтронов, которая равна 0,025 эв. [c.28]

Период полураспада изотопа радия Ra 1600 лет. Сколько ядер изотопа испытает распад за 3200 лет, если начальное число радиоактивных ядер 10 [c.346]

Если растение, например дерево, погибает и перестает поглощать соединения углерода из атмосферы, то содержание радиоактивного углерода постепенно уменьшается, так как он распадается с периодом полураспада 5568 лет. Сравнивая, например, активность [c.16]

Периоды полураспада различных естественных изотопов весьма различны и выражаются в секундах, минутах, днях и годах. Постоянная радиоактивного распада выражается в обратных секундах. [c.203]

Выше ( 39) отмечалось, что при а-распаде испускаются -частицы определенных значений энергии. Особенностью р-распада является то, что кинетическая энергия вылетающих электронов (позитронов) лежит в пределах от О до некоторого максимального значения So, определяемого разностью масс начального и конечного ядер. Иначе говоря, электроны, выбрасываемые при р-распаде, имеют сплошной спектр энергии (рис. 71). Величина максимальной энергии So, называемая верхней границей р-спектра, представляет собой константу, имеющую определенное значение для каждого радиоактивного изотопа. Величина So называется верхней границей р-спектра. В таблице 12 приведены периоды полураспада и значения граничной энергии для некоторых р-активных ядер. [c.235]

Радиоактивные ядра дополнительно характеризуются типом радиоактивного превращения (а- или р-распад, спонтанное деление и др.), периодом полураспада, энергией испускаемых частиц и т. п. [c.25]

Измерение пробегов и энергий а-частиц, а также периодов полураспада для различных а-радиоактивных ядер привело к обнаружению следующих закономерностей и особенностей а-распада. [c.112]

Слабая зависимость 7а от А объясняет существование нижней границы для кинетической энергии а-частиц. Изменение Та всего на 10% меняет постоянную а-распада примерно в 1000 раз. Для Та < 2 Мэе период полураспада становится настолько большим, что обнаружить а-активность практически невозможно. Этим же объясняется практическое отсутствие а-радиоактивных ядер с Z < 82, когда АЕа. 2 Мэе (см. рис. 36). [c.135]

Период полураспада радионуклида Ji/2 время, в течение которого число ядер радионуклида в результате радиоактивного распада уменьшается в 2 раза dim Тц2=Т, единица — секунда (s, с). [c.23]

На рис. 37.1—37.4 представлены соответственно радиоактивные ряды тория, нептуния, урана-радия и урана-актиния. Указаны химический символ элемента, массовое число ядра и его период полураспада. Символы у стрелок указывают тип распада (а, Р и. п.). Если нуклид распадается двумя путями, то у стрелок указано относительное ветвление типов распада. [c.1051]

Через постоянную распада к выражаются две другие величины, характеризующие интенсивность процесса радиоактивности — период полураспада Г /, и среднее время жизни ядра т. Установим связь Ti/, и т с Я,. Периодом полураспада называется время, за которое число радиоактивных ядер (взятых, конечно, в очень большом количестве) уменьшается вдвое. Согласно (6.3) [c.209]

Массовое число А при р-распаде не меняется, а при а-распаде уменьшается на четыре. Поэтому остаток от деления массового числа на четыре одинаков для всех ядер одного и того же ряда. Таким образом, существуют четыре различных радиоактивных ряда. Радиоактивные ряды в настоящее время сами по себе большого интереса для ядерной физики не представляют. Но они имеют большое прикладное значение для ядерной техники, геологии, теории происхождения Земли и смежных с ними наук, поскольку в этих рядах есть изотопы, периоды полураспада которых сравнимы с временем жизни Солнечной системы, имеющим порядок 10 лет. Пере- [c.253]

Эти четыре изотопа называются начальными для каждого из радиоактивных рядов. Все остальные изотопы в каждом ряду имеют периоды полураспадов существенно меньшие, чем у начального изотопа ряда. Поэтому в любом материале, содержащем начальный изотоп ряда, через достаточно большое время установится вековое равновесие (см. 2, п. 7) этого изотопа со всеми промежуточными продуктами распада. Из сравнения периодов полураспада начальных изотопов рядов с временем жизни Земли видно, что торий в Земле почти весь сохранился, уран распался лишь частично, а уран большей частью распался. Именно поэтому в земной [c.254]

Внутриядерная энергия выделяется не только в экзотермических ядерных реакциях, но и в процессах радиоактивного распада. Работающие за счет радиоактивности источники энергии не могут иметь большой мощности, поскольку при малых периодах полураспада источник действует короткое время, а при долгоживущих радиоактивных ядрах для мощного энерговыделения нужны непомерно большие количества активного вещества. [c.564]

Так как чувствительность метода меченых атомов обратно пропорциональна периоду полураспада используемого радиоактивного изотопа, то наиболее удобными для использования являются изотопы, живущие не слишком долго. Но очень короткие периоды полураспада также неудобны, так как короткоживущий изотоп почти весь распадается за время опыта, а то и за время между изготовлением изотопа и началом опыта. Оптимальными являются времена около года. Допустимы отклонения от этой величины на несколько порядков в обе стороны. Используемые на практике радиоактивные изотопы имеют периоды полураспада от нескольких часов до десятков тысяч лет и больше. Из короткоживущих изотопов можно отметить важный для изучения износа подшипников изотоп меди с периодом полураспада 12,8 часа. Из долгоживущих изотопов очень важен изотоп хлора с периодом полураспада 3,1 10 лет. Есть элементы, у которых отсутствуют радиоактивные изотопы, живущие достаточно долго, чтобы можно было пользоваться ими как мечеными атомами. К ним относятся, в частности, такие важнейшие для биологии и органической химии элементы, как кислород и азот. У кислорода наиболее долго живущий нестабильный изотоп имеет период полураспада 2 минуты, а у азота — 10 минут (jN ). Поэтому для меток по кислороду и азоту приходится использовать добавки стабильных изотопов gO и 7N , содержание которых в природных смесях мало (меньше процента). [c.681]

Измерение износа производится после относительной стабилизации радиоизотопного состава (через 10 дней), когда в результате распада короткоживущих изотопов суммарная активность определяется активностью изотопов с большим периодом полураспада. Например, период полураспада радиоактивных индикаторов составляет Т 7000 ч, Со Т 6500 ч, Со — Т — 1850 ч. [c.262]

Важным параметром является продолжительность жизни радиоактивной метки. Долгоживущие радиоизотопы, период полураспада которых значительно превышает длительность коррозионного эксперимента (обычно от нескольких часов до нескольких недель), как правило, удобнее. Отпадает необходимость вносить поправки на снижение во времени удельной активности определяемого элемента вследствие распада метки, сохраняется постоянной в ходе испытаний зависящая от удельной активности чувствительность анализа, проще решаются вопросы поставки и введения метки в исследуемый образец. Иногда в качестве метки применяются и более короткоживущие радиоизотопы с периодом полураспада не менее 2-3 ч (в пределе -несколько десятков минут). При активационном анализе непосредственно продуктов коррозии определение может быть основано на регистрации еще более короткоживущих радиоизотопов с минимальным временем полураспада порядка нескольких минут. [c.204]

Помимо конструктивного совершенствования и повышения мощности термоэлектрических генераторных установок с ядерными реакторами в Советском Союзе ведется разработка конструкций радиоизотопных генераторов. Для генерирования электрического тока в них используется тепло, образующееся при распаде радиоактивных изотопов кобальта, кюрия, полония и др. Они имеют небольшие габаритные размеры и надежно действуют в течение длительного времени без подзарядки (в зависимости от продолжительности периода полураспада соответствующих радиоактивных элементов) и по количеству энергии, вырабатываемой на 1 кг собственного веса, превосходят электрохимические батареи. [c.186]

Время, в течение которого распадается половина атомов изотопа, называется периодом полураспада 7 i/2 = 0,693/(j). Период полураспада не зависит от количества, формы и геометрических размеров источника радиоактивного излучения и различных радиоактивных элементов применяемых в дефектоскопии, колеблется от нескольких дней до десятков лет. [c.13]

Процесс распада радиоактивных материалов может быть представлен уравнением типа (1.7) NU)— = Л (0)е- , где NU) — число атомов в данный момент времени. Если в каком-либо ядерном реакторе за год работы образуется около 40 кг элемента s (изотоп цезия), сколько его накопится через 100 лет (ядерный распад характеризуется периодом полураспада То, т. е. временем, за которое половина вещества распадается [c.19]

С точки зрения воздействия на окружающую среду получение уранового концентрата не является безопасным процессом. Особенно опасным является добыча урановой руды, поскольку залежи урана сопровождаются радием, торием и другими производными от них элементами. Ядра этих элементов распадаются через дочернее ядро радона — газа, имеющего меньший период полураспада. Продукты деления радона (также радиоактивны) быстро поглощаются частицами пыли, которая в свою очередь может попасть в легкие горняков, занятых на добыче руды. [c.191]

Келезо-55 распадается по схеме К-захват с последующим испусканием фотона рентгеновского излучения. Количество выделяющейся при этом энергии составляет 0,22. МэВ на акт распада. Период полураспада составляет 2,9 г. Отсюда т=0,239 и масса радиоактивного вещества через 10 лет составляет 10 ехр(—0.239Х X10) =0,916 мг. Масса вещества, претерпевшего распад, равна 10,0—0,916=9,084 мг. Отсюда найдем число распавшихся атомов [c.340]

Радиоактивность — это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием частиц (а-рас-пад, Р-распаД, спонтанное деление ядер, протонная н двухпротонная радиоактивность, двухнейтрокная и другие виды радиоактивности). Радиоактивный распад часто сопровождается -излучением. Радиоактивность характеризуется периодом полураспада и энергией излучаемых частиц. [c.337]

Если продукты деления образовались в реакторе с небольшой удельной мощностью (несколько киловатт на килограмм) и в результате сравнительно небольшой кампании (7< 180 дней), то горючее доступно для переработки уже через несколько месяцев. Например, после четырехмесячной выдержки удельная активность смеси продуктов деления уменьшается примерно в 30 раз, а у-эквивалент —в 50 раз [1]. С точки зрения защиты большой срок выдержки необходим еще и для того, чтобы максимально распались летучие продукты деления — изотопы радиоактивного иода (в основном 1 с 7 )/2 = 8,05 дня) и ксенона (в основном Хе с 7)/2 = 5,29 дня). Кроме того, такая выдержка необходима для распада изотопа Ва , дочерний продукт которого Еа имеют наиболее проникающие у-кванты (период полураспада Ва 71/2=12,8 дня). На рис. 13.4 показано изменение эффективного спектра у-излучения смеси продуктов деления в реакторе на тепловых нейтронах [1] в зависимости от 7 и 7 Видно, что наиболее проникающая компонента с эффективной энергией 1 = 2,25 Мэе дает минимальный вклад при выдержке /= 1004-150 дней. Дальнейшее возрастание вклада жесткой компоненты происходит главным образом вследст- [c.190]

В случае теплоносителя — обычной воды основной проблемой при работе реактора является защита от излучения самой воды. Наибольшим по удельной активности и интенсивности испускания проникающего излучения оказы-пается у-излучение ядер N . Эти ядра образуются в результате реакции О (я, p)N происходящей на быстрых нейтронах (энергия более 11,6 Л1эо). Радиоактивные ядра распадаются с периодом полураспада 7,35 сек (постоянная распада Л = 0,094 сек )- Каждый распад ядра сопровождается испусканием у-кваятов [c.316]

Это уравнение носит название закона радиоактивного распада. В нем Nfi о шачает начальное количество радиоактивных ядер в момент времени, с которого начинаются наблюдения (t =0). Число ядер-, не испытавших распада до некоторого произвольного момента времени t, обозначено N. Символом Т обозначена постоянная величина, зависящая от типа радиоактивного изотопа. Эта постоянная называется периодом полураспада. Через промежуток времени, равный периоду полураспада (t = T), исходное количество радиоактивных ядер убывает вдвое. [c.323]

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]

Из (VI.40) и (VI.41) следует, что вероятность а-распада резко умень-агаеТся с ростдм момента количества движения I, уносимого а-ча-с ицей. Из этих соотношений и рисунка 68 непосредственно видна чрезвычайно резкая зависимость вероятности а-распада от энергии вылетающей а-частицы. Частица, находящаяся на более высоком уровне (< 2 имеет значительно большую вероятность пройти через барьер и покинуть ядро. Напримф, изменение энергии а-частицы всего лишь на 10% приводит к изменению вероятности а-распада в 4-10 раз. Это дает объяснение тому хорошо известному экспериментальному факту, что энергия выбрасываемых а-частиц для всех радиоактивных ядер заключена в сравнительно узком интервале значений (4—9 Мэе), несмотря на огромное различие их периодов полураспада (4,5-10 лет — 3-10 сек). [c.231]

Примером последовательного распада двух радиоактивных веществ является превращение радия Ra в радон Rn. Известно, что saRa , испуская с периодом полураспада Г] 1600 лет а-частицы, превращается в радиоактивный газ радон (seRn ) который сам является радиоактивным и испускает а-частицы с периодом полураспада / г 3,8 дня. В этом примере как раз Ti >Т 2, так что для моментов времени С решение уравнений (8.8) может быть записано в форме (8. 11). [c.109]

Известная разность масс нейтрона и протона дает возможность вычислить граничную энергию р-спектра нейтрона и функцию F и, следовательно, теоретически предсказать период полураспада т для свободного нейтрона. Оценка давала значение т 30 мин. Определение периода полураспада такого П14рядка для радиоактивного ядра не представляет никаких сложностей. Тем не менее опыт по обнаружению р-распада свободного нейтрона чрезвычайно труден. Эта трудность связана с тем, что из нейтронов нельзя приготовить неподвижную мишень для последующего измерения ее радиоактивности обычным способом. Свободные нейтроны движутся и их нельзя остановить без того, чтобы они не перестали быть свободными. При этом даже самые медленные нейтроны, образующиеся в результате замедления быстрых нейтронов до энергии теплового движения атомов среды , имеют (при комнатной температуре) скорость v 2 X Х10 Mf eK. Такой нейтрон, войдя в прибор для регистрации р-распада размерами I 10 см, через [c.162]

Два изотопа полония 84Ро ° и испускают длинно-пробежные а-частицы. Вообще а-частицы с наибольшей энергией встречаются у радиоактивных ядер с N = 128, Z = 84, N = 84, которые после распада переходят соответственно в ядра с N = = 126, Z = 82, N = 82. Так, например, сра1Внительно недавно была открыта активность одного из изотопов неодима (eoN i ) — элемента, расположенного в середине периодической таблицы элементов Менделеева. Период полураспада для оказался равен 5-10 лет, а максимальная энергия а-частиц 1,8 Мэе. [c.187]

Образующийся в этом процессе радиоактивный изотоп 49ln распадается с периодом полураспада Tva = 54 мин [c.287]

Все трансурановые элементы радиоактивны (а-распад, р-распад, е-захват, спонтанное деление). Радиоактивные свойства трансурановых элементов закономерно изменяются в зависимости от изменения А и Z. К числу этих закономерностей относятся зависимость энергии а-распада от Л и Z зависимость периода полураспада от энергии а-частиц при различных Z ц А связь между энергией р-распада, массовым числом А и зарядом Z для р-ра-диоактивных ядер замкнутые энергетические циклы, связывающие между собой энергии а- и р-распадов ядер с однотипным массовым числом А = 4и, Л = 4п + 1, Л = 4и -Ь 2, Л = 4п -Ь 3) связь между 1п и Z /Л для спонтанного деления четно-четных ядер. [c.430]

При радиоактивных распадах конечное ядро может оказаться не только в основном, но и в одном из своих возбужденных состояний. Например, в у-распаде, как мы увидим ниже, это является скорее правилом, чем исключением. Однако исключительно резкая зависимость вероятности а-расиада от энергии приводит к тому, что расп Д з1 на возбужденные уровни дочернего ядра обычно идут с очень низкой интенсивностью, потому что при возбуждении дочернего ядра уменьшается энергия а-частицы. Экспериментально удается наблюдать только распа,ды на вращательные уровни, имеющие относительно низкие энергии возбуждения (см. гл. И, 7). Распады на возбужденные уровни приводят к возникновению тонкой структуры энергетического спектра вылетающих а-частиц. В качестве типичного примера рассмотрим распад изотопа плутония 4Рц238, имеющего период полураспада Ti/ = 90 лет и испускающего а-частицы с энергией 5,5 МэВ. Точные измерения энергетического спектра вылетающих а-частиц показывают, что 72% частиц имеют энергию 5,49 МэВ, а около 28% частиц имеет энергию на 43 кэВ меньше. Наблюдаются также небольшие группы частиц с энергиями на 143, 296 и 803 кэВ меньше энергии основной группы частиц. На рис. 6.8 изображена схема этого распада. Дочернее ядро несферично (как и все ядра с Z > 86) и имеет четко выраженную полосу вращательных уровней 0 (основной), 2 , 4+, 6 , 8+. Альфа-распад идет на все эти уровни. На косых линиях, обозначающих разные распады, указаны вероятности соответствующих [c.226]

В естественных условиях происходит слабая активация некоторых изотопов вторичными нейтронами от космических лучей. Этот процесс наиболее интенсивен на границе тропосферы и атмосферы. Важнейшей из реакций активации является образование радиоуглерода из азота 7N (n, р)вС. Этот углерод окисляется, превращаясь в радиоактивный углекислый газ, который через 10—15 лет полностью перемешивается с основной массой углекислого газа атмосферы. Через углекислый газ радиоуглерод попадает в растения, а оттуда — в живые организмы. Период полураспада радиоуглерода равен 5700 годам. Если считать, что поток космических лучей примерно постоянен во времени, то во всех органических тканях образуется строго постоянная равновесная концентрация изотопа g соответствующая примерно 15 распадам в минуту на один грамм углерода органического происхождения. Но эта равновесная концентрация начинает падать, как только прекращается обмен веществ. На этом основан разработанный В. Либби метод датировки различных археологических предметов органического происхождения. Чем меньше концентрация радиоуглерода, тем больше возраст предмета. Метод Либби позволяет определять возраст предметов, пролежавших в земле от 1000 до 50 ООО лет, с точностью до 100 лет. Результаты измерений возраста ряда египетских древностей оказались в хорошем согласии с достаточно надежными летописными данными. Это не только подтвердило надежность методики, но дало возможность сделать заключение о постоянстве потока космических лучей за последние 5000 лет. С помощью радиоуглерода удалось установить много интересных дат. В частности, оказалось, что в Северной и Южной Америке, а также в Англии человек появился 10 400 лет назад, т. е. сразу же после последнего ледникового периода. [c.689]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...