Скорость радиоактивного распада, периоды полураспада изотопов

Пример. Исследование а-радиоактивного изотопа полония с массой 210 показало, что за 14 дней его активность уменьшилась на 6,85%. Определить константу скорости его распада, период полураспада и рассчитать, в течение какого промежутка времени он разлагается на 90,0%. [c.470]

Скорость радиоактивного распада, периоды полураспада изотопов [c.558]

Скорость выделения радиоактивного вещества из организма выражается биологическим периодом полураспада, т. е. временем, за которое организм путем обмена веществ выделит половину проникшего в тело вещества. Эффективный период полураспада, кроме упомянутого уменьшения содержания радиоизотопа в теле, учитывает также и влияние распада этого изотопа, т. е. это период, за который активность в теле уменьшится в 2 раза. [c.648]

Данные, приведенные на рис. 24.1, показывают, что скорость радиоактивного распада, характеризуемая периодом полураспада, может изменяться в широких пределах — от миллисекунд до миллиардов лет. Периодом полураспада называется интервал времени, за который исходное количество радиоактивного изотопа распадается наполовину. Поскольку скорость распада зависит лишь от первой степени количества А радиоактивного вещества, согласно изложенному в гл. 13, этот процесс относится к реакциям первого порядка и должен описываться кинетическим уравнением (13.4) [c.427]

Накопление свинца в результате распада содержащихся в минералах радиоактивных элементов позволяет определить возраст соответствующих горных пород. Зная скорость распада доТЬ и и определив их содержание, а также содержание и изотопный состав свинца в минерале, можно вычислить возраст минерала, т. е. время, прошедшее с момента его образования (так называемый свинцовый метод определения возраста). Для минералов с плотной кристаллической упаковкой, хорошо сохраняющей содержащиеся в кристаллах газы, возраст радиоактивного минерала можно установить по количеству гелия, накопившегося в нем в результате радиоактивных превращений (гелиевый метод). Для определения возраста сравнительно молодых образований (до 70 тыс лет) применяется радиоуглеродный метод, основанный на радиоактивном распаде изотопа углерода бС (период полураспада около 5600 лет). Этот изотоп образуется в атмосфере под действием космического излучения и усваивается организмами, после гибели которых его содержание убывает по закону радиоактивного распада. Возраст органических остатков (ископаемые организмы, торф, осадочные карбонатные породы) может быть определен путем сравнения радиоактивности содержащегося в них углерода с радиоактивностью углерода атмосферы. [c.94]

Скорость радиоактивного распада. На рис. 30.5 кроме вида превращения каждого изотопа указан его период полураспада Х /2 [c.388]

Изотоп углерода С образуется с постоянной скоростью в верхних слоях атмосферы. Возникает он из атомов азота в результате действия на них космических лучей превращение азота в углерод-14 происходит по реакции, приведенной в предшествующем разделе. Радиоактивный углерод окисляется до двуокиси углерода, которая благодаря непрерывным перемещениям воздушных масс полностью смешивается е атмосфере с нерадиоактивной двуокисью углерода. Равновесная концентрация углерода-14, образующегося в атмосфере под действием космических лучей, равна примерно ЫО , а это значит, что один атом радиоактивного углерода приходится на 10 атомов обычного углерода. Двуокись углерода, как радиоактивная, так и нерадиоактивная, поглощается растениями, фиксирующими углерод в своих тканях. Животные, питающиеся растительной пищей, также накапливают в своих тканях углерод, содержащий 1-10 частей радиоактивного изотопа. После гибели растения или животного радиоактивность углерода в его тканях, определяемая количеством находящегося в них радиоактивного углерода, соответствует доле радиоактивного углерода, содержащегося в атмосфере в условиях равновесия. Однако через 5760 лет (период полураспада углерода-14) половина содержащегося в них изотопа подвергнется распаду и радиоактивность данного материа-ла-уменьшится наполовину. Через 11520 лет останется только четвертая часть первоначальной радиоактивности и т.д. Следовательно, путем определения радиоактивности образца углеродсодержащего материала (древесины, мяса, древесного угля, кожи, рога или других ископаемых остатков растительного или животного происхождения) можно определить число лет, прошедших с того времени, когда присутствующий в данном образце углерод первоначально был поглощен из атмосферы. , - [c.617]

Пример 16.3. В разд. 26.5 будет отмечено, что возраст образца древесины можно определить измерением радиоактивности содержащихся в нем атомов углерода-14. Период полураспада изотопа углерода-14 равен 5760 годам. Свеже-срубленная древесина содержит изотоп углерода-14, распадающийся со скоростью 15,3 атома в минуту в расчете на 1 г углерода (это соответствует числу р-частиц, испускаемых изотопом углерода-14 в 1 мин, измеренному счетчиком Гейгера). Установлено, что древесина деревьев, засыпанных пеплом при извержении вулкана Мазама на юге штата Орегон (США), дает 6,90 Р-распадов атомов углерода-14 в минуту в расчете на 1 г углерода. Когда произошло извержение вулкана [c.491]

Скорость этой реакции первого порядка строго пропорциональна числу атомов радиоактивного элемента в единице объема. Ее протекание не связано с соударениями частиц, их кинетической энергией. В терминах химических процессов все присутствующие в системе радиоактивные атомы являются горячими , а Масштаб внешнего энергетического воздействия — нагрева, освещения — несопоставим с внутриядерными энергетическими величинами, определяющими большую или меньшую скорость радиоактивного распада различных элементов. Среди них два природных радиоактивных элемента — уран и торнй — имеют радиоактивные изотопы с периодом полураспада, сравнимым со временем существования Земли — это (Т / = 4,5-10 лет), [c.147]

Величина к называется константой скорости распада и характеризует скорость радиоактивного превращения. Зная, что период полураспада ра-дона-222 равен 3,825 сут, нетрудно найти из уравнения (24.1), что константа скорости распада этого изотопа равна [c.428]

На графике видно, каким образом производится определение периода полураспада. Через экспериментальные точки проводится прямая линия (для нахождения аналитической зависимости скорости счета со временем можно воспользоваться методом наименьших квадратов), на этой пря.мой берется произвольная точка Л и из нее опускается перпендикуляр на ось времени. На этом перпендикуляре откладывается от точки А отрезок длиной lg2 == 0,3010 и получают точку А". Из этой точки А" проводят прямую линию, параллельную оси времени, до пересечения в точке В. Из точки В опускают перпендикуляр на ось времени и получают точку В. Отрезок А В в выбранном масштабе равен периоду полураспада Т данного радиоактивного изотопа, поскольку скорость счета в точке А в два раза больше скорости счета в точке В. Используя график, можно вычислить в данном масштабе tga и, разделив полученный результат на величину lge = 0,4343, получить значение константы радиоактивного распада К. При отсутствии большого количества экспериментальных данных можно, используя формулу 31—I, определить значения Т и X по двум результатам измерения скорости счета при двух значениях времени. Период полураспада и константа радиоактивного распада связаны между собой. 86 [c.86]

У различных радиоактивных изотопов наблюдаются самые разнообразные периоды полураспада-от миллионных долей секунды до миллиардов лет. В табл. 20.2 указаны периоды полураспада некоторых важнейших радиоизотопов. Период полураспада любых ядер отличается тем, что он не зависит от внешних условий, например температуры, давления или химического состояния атома. Поэтому в отличие от химических отравляющих веществ радиоактивные вещества нельзя обезопасить ни ка-кой-либо химической реакцией, ни физической обработкой. Все, что в наших силах сделать на современном уровне знаний, это просто позволить ядрам терять их радиоактивность с присущей им скоростью распада. Разумеется, нужно принять все необходимые меры, чтобы изолировать радиоизотопы, поскольку они испускают разрушительное излучение (см. разд. 20.7). [c.254]

Для изотопов с не слишком большими периодами полураспада это позволяет определять очень малые количества радиоактивного изотопа, а тем самым и содержащего его вещества. Современные счетчики радиоактивности позволяют надежно зарегистрировать скорость распада, если она достигает нескольких актов распада в секунду. Таким образом, можно надежно зарегистрировать число атомов, равное 10/А. Для углерода С константа скорости распада к = 3,92 х X 10" с 1 и, следовательно, можно зарегистрировать 2,5 10 атомов . В случае с /г = 5,83 10 можно зарегистрировать с хорошей точностью 1,7 10 атомов. [c.28]

Чаще для характеристики скорости распада изотопа используют понятие периода полураспада. Нетрудно убедиться, что соотношение (2.3), связывающее функцию n t) (число сохраняющихся ядер в момент времени t) Рис. 4. Число ядер радиоактивного И ее производную, выполняется, изотопа п с периодом полураспада если [c.28]

Определение радиоактивности исследуемых образцов можно провести абсолютным или относительным методом. Абсолютные измерения позволяют определить скорость распада, выражаемую в кюри или числом актов распада за единицу времени. Измерение величины эффективных сечений по выходу ядерных реакций, определение периодов полураспада долгоживущих изотопов, дозиметрические расчеты — основаны на результатах абсолютных измерений радиоактивности. Принципы, положенные в основу определения абсолютной активности, применяются при планировании эксперимента с использованием радиоактивных индикаторов, а также при сравнении активности препаратов, измеренных в различных условиях. [c.61]

Для ИЗОТОПОВ с не слишком большими периодами полураспада это позволяет определять очень малые количества радиоактивного изотопа, а тем самым и содержащего его вещества. Современные счетчики радиоактивности позволяют надежно зарегистрировать скорость распада, если она достигает нескольких актов распада в секунду. Таким образом, можно надежно зарегистрировать число атомов, равное 10//г, Для углерода С константа скорости рас- [c.31]

Изменение активности во времени при радиоактивном распаде смеси двух генетически несвязанных изотопов в полулогарифмических координатах выражается кривой. Если эти изотопы имеют сильно отличающиеся периоды полураспада, то кривую легко разложить на две пересекающиеся прямые, каждая из которых характеризует скорость распада одного радиоактивного изотопа (рис. 120). [c.322]

Рассчитать удельную активность хлорида кальция и скорость распада К" в 1 г этой соли. Известно, что в природной смеси изотопов калия содержится 0,012% радиоактивного изотопа калия имеющего период полураспада 1,3-10 лет. [c.178]

Тритий — радиоактивный изотоп водорода с массовым числом 3, ядро которого состоит из одного протона и двух нейтронов (символ Т, или Н), период полураспада 7 i/j= 12 лет, при распаде испускает Р-частицы. Незначительные количества Т. образуются в результате ядерных процессов. В промышленности Т. получают, облучая литий медленными нейтронами. Соединение Т. с кислородом (сверхтяжелая вода) получается при окислении трития в электрическом разряде. Известен также и ряд органических соединений Т. По своим химическим свойствам Т. отличается от обычного водорода неодинаковой скоростью реакций, вызванной разницей в массах. Т. используют как горючее в термоядерных бомбах и в ядерной энергетике. Кроме того, он применяется как радиоактивная метка в различных исследованиях (химических, биологических и др.), с помощью Т. можно определить происхождение осадков (дождей), узнать возраст метеорита или выдержанного вина и др. Тритон — ядро атома трития, обозначается Н. Состоит из одного протона и двух нейтронов. Масса 3,01646. Используется как бомбардирующая частица в ускорителях заряженных частиц, [c.138]

С ио.мощью счетчика Гейгера—Мюллера установлено, что образец вновь полученного радиоактивною изотопа испускает 2500 частиц в минуту. По истечении 5 ч скорость испускания уменьшается до 500 частиц в минуту. Какова константа скорости рассматриваемого радиоактивно о распада и чему равен период полураспада данного изотопа [c.439]

Устойчивость радиоактивных изотопов часто характеризуют величиной периода полураспада. Периодом полураспада Г называется промежуток времени, в течение которого распадается половина наличного количества атомов данного изотопа. Абсолютная активность а и регистрируемая активность I (например, скорость счета) препарата, содержащего радиоактивный изотоп, за время, равное периоду полураспада, уменьшаются вдвое [c.31]

Период полураспада. Одни радиоактивные элементы (изотопы) распадаются быстрее, другие медленнее. За единицу времени распадается всегда одна и та же доля общего количества радиоактивного элемента (изотопа). Поэтому скорость распада каждого радиоактивного элемен- [c.126]

С увеличением числа активных ядер А растет число распадающихся атомов (в соответствии с периодом полураспада образовавшегося радиоактивного изотопа). Скорость распада определяется константой распада %. [c.206]

Скорость атомных превращений связана с константой, характерной для каждого активного изотопа, а именно с его периодом полураспада, т. е. промежутком времени, необходимым для того, чтобы исходное количество данного образца изотопа уменьшилось наполовину. Эта константа для различных активных материалов изменяется от миллионных долей секунды до миллионов лет. Крайние значения периодов полураспада, конечно, нельзя измерить непосредственно, но они могут быть определены на основании других доказательств. Использование для аналитических целей изотопов, существующих лишь весьма кратковременно, нецелесообразно, поскольку каждый опыт связан со значительным расходом времени, а такие изотопы очень быстро исчезают. С другой стороны, и применение изотопов со слишком большим периодом полураспада затрудняется в связи со слабой радиоактивностью, обусловленной малой скоростью распада. Для аналитических исследований выгодно употреблять изотопы, период полураспада которых находится примерно в пределах между несколькими часами и тысячами лет. Если опыты можно проводить быстро в той же лаборатории, в которой изготовляется радиоактивный материал, нижний предел, пожалуй, можно уменьшить до 10 мин. В таком случае продолжительность опыта не должна превосходить более чем в Ю раз период полураспада применяемого изотопа. [c.326]

РАДИОАКТИВНОСТЬ (лат. radio — излучаю и a tivus — деятельный) — самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в атомы другого, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., гелия). Существуют три основных типа Р. а-распад, -распад, спонтанное деление, часто сопровоиадаю-щееся у-излучением. Скорость радиоактивного распада характеризуется периодом полураспада (Ti ). Единицей измерения Р. является кюри, Р. очень [c.208]

К числу реакций первого порядка относятся процессы разложения некоторых веществ, например оксидов азота. С исключительной точностью подчиняются уравнению для реакций первого порядка все процессы радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада определяется только процессами, происходящими в атомных ядрах, и поэтому не зависят от внешних факторов, таких как температура и давление. Таким образом, радиоактивный распад соверщается со строго определенной скоростью, а по количеству распавшегося вещества можно определить время, в течение которого совершался этот процесс. Следовательно, измерения радиоактивности веществ, присутствующих в земной коре, можно использовать как идеальные, естественные часы для определения продолжительности происходящих в природе процессов, в частности для определения возраста горных пород и Земли. Так, известно, что радиоактивный распад урана (изотопа сопровождается образованием гелия в количестве 8 атомов на I атом урана. Период полураспада урана / =4,5 миллиарда лет. Определяя количество гелия, присутствующего в урановых рудах, можно определить количество распавшегося урана и, следовательно, возраст этих руд. Так как 1/2 = /к1п2 или к= (1п2)/г 1/5,, то возраст руды I можно определить из уравнения (XI.6) в виде [c.132]

Радиоактивность (от лат. radio — излучаю и a tivus — деятельный) —самопроизвольное превращение неустойчивых (нестабильных) изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., гелия). Существует а-распад, -распад, которые часто сопровождаются испусканием у-лучей, спонтанное деление и др. Скорость радиоактивного распада характеризуется периодо.м,полураспада (Т" / ). Наиболее распространенной единицей измерения Р. является кюри. Р. используется в науке, технике и медицине. См. Радиоактивные изотопы, Радиоактивные элементы. Радиоактивные изотопы — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы химических элементов. При радиоактивном распаде происходит превращение атомов Р. и. в атомы одного или нескольких других элементов. Известны Р. и. всех химических элементов. В природе существует около 50 естественных Р. и. с помощью ядерных реакций получено около 1500 искусственных Р, и. Активность Р. и. определяется числом радиоактивных распадов в данной порции Р. и. в единицу времени (единица активности — кюри). Р. и. характеризуются периодом полураспада (время, в течение которого активность убывает вдвое), типом и энергией (жесткостью) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. В технике применяются только некоторые из искусственных Р. и.— наиболее дешевые, достаточно долговечные с легко регистрируемым излучением. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение механизма различных химических процессов, в том числе в доменных и мартеновских печах, износа деталей машин, режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии и др. В у-дефектоскопии используются Р. и. с у-излученнем для просвечивания изделий и материалов, для выявления внутренних дефектов. [c.110]

Число ядер радионуклида, распадающихся в единицу вршени, в данный момент пропорционально наличному числу ядер, т е скорость радиоактивного распада все время уменьшается, асимптотически приближаясь к нулю Уменьшение радиактивности может быть описано с помощью (равнения в дифферощиальной форме Каждый радиоактивный изотоп имеет характеристическую константу X, называемую радиоактивной постоянной С ней связана средняя продолжительность жизни радионуклида т, равная 1А Периодом полураспада радионуклида Тиг называют промежуток времени, за который число радиоактивных атомов данного вещества уменьшается вдвое Число распадов в единицу времени определяет активность а радионуклида, она равна произведению X ял число радиактивных ядер в данный момент), а = М [c.208]

Радиоактивный распад не может быть строго охарактеризо-зан распределением Пуассона вследствие нарушения 3-го условия. В самом деле, распад некоторого числа ядер в каждый интервал уменьшает общее число ядер, в результате чего средняя скорость распада все время уменьшается. Лишь в случае, когда период полураспада изотопа очень велик по сравнению с интервалом А , можно использовать ра спределение Пуассона. [c.39]

Скорость радиоактивного распада, а тем самым и точность геологических часов зависит только от нестабильности ядер радиоактивных элементов она не может изменяться под воздействием таких внешних факторов как температура или давление. Строго говоря, природа химической связи может оказывать слабое влияние на скорость распада некоторых радиоактивных изотопов, но оно пренебрежимо мало по сравнению с точностью определения возраста геологических объектов. Количество атомов радиоактивного элемента, содержащегося в образце, уменьшается со временем по экспоненциальному закону N = А обхр(—Лi), где А о исходное количество атомов, а N — количество атомов, не распавшихся за время Скорость радиоактивного полураспада конкретного изотопа выражается через константу распада Л и период полураспада Т = 1п2/Л. После того как пройдёт время, равное периоду полураспада, число радиоактивных атомов уменьшится ровно наполовину. [c.558]

При изучении свойств а-радиоактивных изотопов было замечено, что с возрастанием энергии испускаемых при распаде а-частиц, меняющейся в трёх природных радиоактивных семействах в пределах от 4 до 9 Мэе, очень сильно возрастает скорость радиоактивного распада. Действительно, периоды полураспада природных а-радиоактивных изотопов меняются в пределах от 14 млрд. лет до 3 10 сек., т. е. более чем в 10 раз Количественно связь между периодом полураспада и энергией а-частиц выражается законом Гейгера — Нэттола Ту = Л — Blg Е, причём константы А к В имеют различные значения для каждого из трёх радиоактивных семейств. [c.33]

Кривая, полученная вами при выполнении этой работы, применима к моделированию распада любого радиоактивного изотопа. Единственное различие заключается в разных периодах полураспада разных изотопов. Очень длинные периоды выраж 1ются в годах, а очень короткие - в секундах. Еще эта прямая показывает скорость распада, выраженную не только в количестве ядер, но и в массе. Следующее упражнение поможет вам освоиться с понятием периода полураспада. [c.329]

Скорость, с которой распадается радиоактивный изотоп, нельзя увеличить или уменьшить. Она зависит только от того, какой это изотоп и каково его количество в данный момент времени. Рис. 1.14 иллюстрирует процесс радиоактивного распада. Время, необходимое для того, чтобы число радиоактивных атомов вследствие их распада уменьшилось от Л/о до Л о/З, называют периодом полураспада радиоактивного изотопа 1 /2. Промежутки времени, необходимые для того, чтобы из N0/2 атомов осталось Л/о/4 и из Л/о/4 атомов осталось Л/(]/8 одинаковы и равны 1 /2. Таким образом, скорость распада пропорциональна числу нераспавшихся радиоактивных атомов. Такие реакции называют реакциями первого порядка (разд. 14.4.2) [c.24]

Выражение является малоудобной характеристикой для пользования ею в качестве сравнения скоростей распада разных радиоактивных изотопов. Более удобной величиной является в данном случае период полураспада, т. е. время, в течение которого распадается [c.51]

В табл. 1 приведена чувствительность обнаружения радиоактивных изотопов в зависимости от их периода полураспада при условии, что скорость распада, равная 100 имп1мин, обеспечивает достаточную точность детектирования [19]. [c.8]

Мае). Период полураспада 6-10и лет. Конечный продукт распада — стабильный изотоп олова Sniis. Вследствие очень небольшой скорости распада радиоактивность индия наблюдалась только в ранний период его существования. [c.414]

В результате облучения количество радиоактивных осколков в, реакторном горючем увеличивается, но скорость нарастания активности падает, так как с процессом образования продуктов деления начинает конкурировать процесс их распада. Если продолжительность облучения становится соизмеримой с периодом полураспада продукта деления, то количество его достигает равновесного значения, т. е. образуется изотопа столько же, сколько распадается. После извлечения из реактора количество продуктов деления уменьгиается по экспоненциальному закону радиоактивного распада. Поэтому обычно удобно характеризовать образование любого изотопа в продуктах деления тремя факторат.ш 1) равновесной долей, которая зависит только от продолжительности облучениями периода полураспада осколка деления в некоторых случаях необходимо также учитывать радиоактивные свойства материнского нуклида и превращения за счет поглощения нейтронов 2) равновесным значением, зависящим от мощности облучения и атомных констант продуктов деления 3) фактором распада. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология