Определение абсолютных скоростей радиоактивного распада

Природная радиоактивность нашла широкое применение в современной геологич. науке. Эманационная съемка, наземная радиометрия, гамма-аэросъемка и гамма-карротаж буровых скважин являются одним из весьма эффективных методов при поисках урановых месторождений и месторождений калиевых солей (благодаря высокой р- и у-активности и и К). Большов значение имеют также радиологич. методы определения абсолютного возраста геологич. образований, использующие постоянство скорости радиоактивного распада в качестве эталона времени. Радиологич. методы определения абсолютного возраста основаны на радиоактивности нек-рых изотопов естественных элементов и накоплении в геологич. образованиях их стабильных дочерних продуктов. За эталон геологич. времени принимается скорость радиоактивного распада, являющаяся для каждого радиоэлемента строго определенной, не зависящей от внешних воздействий и практически неизменной в течение геологич. времени. Принципиально для онределения возраста геологич. объектов (минералов, горных пород и руд) может быть использована любая пара материнского и дочернего радиоэлемента, если точно известна скорость распада материнского изотопа и точно определено содержание в минерале или горной породе материнского и дочернего изотопов. Если с момента обра.зо-вания кристаллич. решеток минералов они являлись закрытой системой й в них не происходило миграции тех элементов, по к-рым производится вычисление возраста, то полученные результаты определений должны соответствовать истинному возрасту минерала. Для вычисления длительных отрезков геологич. времени (миллионов и миллиардов лет) используются радиоэлементы с соответствующей им продолжительностью жизни. [c.233]

Радиоактивные стандарты и абсолютные измерения. Во многих случаях нет необходимости определять абсолютную скорость радиоактивного распада исследуемого образца. Обычно достаточно выяснить изменение активности вещества до и после опыта. Для определения относительной активности в этих случаях можно воспользоваться подходящим стандартным веще- [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]

Е. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНЫХ СКОРОСТЕЙ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА [c.411]

Радиометрическое определение абсолютного возраста горных пород и археологических материалов. Строгое постоянство скорости радиоактивного распада и полная независимость его от каких-либо внешних факторов делают радиоактивные элементы очень удобным календарем , пригодным для очень многих наук. [c.72]

Статистические отклонения при радиоактивном распаде подчиняются определенным закономерностям. Во-первых, вероятность появления малых отклонений больше вероятности больших отклонений от среднего, иначе говоря, вероятность W х) появления статистических отклонений есть убывающая функция их величины. Во-вторых, вероятность появления случайных отклонений не зависит от их знака, т, е. статистические отклонения, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку, встречаются одинаково часто. Значение истинной скорости распада может быть получено лишь как среднее при достаточно большой продол- [c.37]

Статистические отклонения при радиоактивном распаде подчиняются определенным закономерностям. Во-первых, вероятность появления малых отклонений больше вероятности больших отклонений от среднего, иначе говоря, вероятность Р х) появления статистических отклонений есть убывающая функция их величины. Во-вторых, если число распадающихся ядер достаточно велико, то вероятность появления случайных отклонений не зависит от их знака, т. е. отклонения, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку, встречаются одинаково часто. Значение истинной скорости распада может быть получено лишь как среднее при достаточно большой продолжительности наблюдений (если, конечно, можно пренебречь уменьшением количества радиоактивного изотопа за выбранное время). Различия в скоростях распада за равные промежутки времени при постоянной средней скорости распада называются радиоактивными флуктуациями. Кривая распределения радиоактивных флуктуаций изображена на рис. 28. [c.57]

Эффективность торцового счетчика -частиц по отношению к определенному -излучателю лучше всего определить путем калибровки с помощью счетчика с геометрией 4я. Сначала определяют с помощью 4я-счет-чика абсолютную скорость распада невесомого образца нужного изотопа, нанесенного на тонкую пленку. Затем с помощью торцового счетчика измеряют активность образцов, полученных из аликвотных порций меченого соединения и осажденных с носителем на подложках. Относительные количества активности в этих пробах и в образце, используемом для анализа на счетчике с 4я-геометрией, можно определить, исходя из взятых объемов растворов радиоактивного вещества, или, что значительно удобнее, сравнивая активности с помощью детектора, показания которого не- [c.419]

Образцы для калибровки были приготовлены путем добавления различных количеств скандиевого носителя к аликвотным порциям раствора Se высокой удельной активности, последующего осаждения, фильтрования, высушивания оксалата и приготовления образца для измерения активности. Был приготовлен также невесомый образец Se , нанесенный на тонкую пленку. С помощью пропорционального 4я-счет-чика было показано, что скорость распада этого образца составляет 63 800 распа j мин. После этого определения невесомый образец, использованный для измерения абсолютной активности ( О ), поместили на алюминиевую подложку, так же как и образцы оксалата. Относительное содержание Se во всех образцах было определено с помощью сцинтилляционного счетчика с кристаллом Nal. Общее содержание скандия в образцах оксалата определено химическим анализом после завершения измерений активности. Используя приведенные ниже данные, полученные при этом исследовании, постройте зависимость эффективности торцового счетчика от толщины образца и мг см . Все скорости счета уже исправлены на изменение активности образца за счет радиоактивного распада в ходе измерений, фон вычтен. [c.445]

Итак, мы рассмотрели те методы определения абсолютного возраста, которые заключаются в расшифровке тем или иным способом вполне осязаемых записей , содержащих дискретное число четко распознаваемых знаков или структур, прямо соответствующих числу лет. Как мы уже видели, такие методы не позволяют нам углубиться в отдаленные времена земной истории. Теперь мы перейдем к рассмотрению группы методов, отличающихся от описанных выше в одном очень важном отношении природные процессы, на которых основаны эти методы, не являются периодическими, а происходят непрерывно. Однако в каждом случае эти процессы можно наблюдать и в настоящее время, а их скорости вполне поддаются определению. Таковы, в частности, методы, в которых используются распад естественных радиоактивных изотопов скорости распада этих изотопов удается очень точно измерить, даже несмотря на то, что в большинстве случаев эти скорости чрезвычайно малы. [c.61]

Изотопы К и относят к так называемым радиоактивным изотопам при ядерных превращениях, которым они подвергаются, испускается характерное излучение, которое легко обнаружить. Оба упомянутых процесса детально исследованы в лаборатории, а их скорость измерена с большой точностью. Скорость распада обычно характеризуют так называемым периодом полураспада, который представляет собой время, необходимое для превращения половины исходного числа радиоактивных атомов в стабильные дочерние продукты. Для К период полураспада равен 12,4 млрд. лет. Для это значение еще выше и составляет 47-10 лет [12]. А период полураспада С, вероятно самого известного из всех радиоактивных изотопов, используемых для определения абсолютного возраста в истории и археологии, составляет всего 5680 лет [12 [c.68]

Счетчики с определенным телесным углом. Для точного измерения радиоактивности можно использовать также счетчики с известной (желательно 100%-ной) эффективностью и определенной геометрией. С помощью-специальных диафрагм создают конусообразный пучок лучей, направленный в чувствительную область счетчика. Счетчики такого типа с малыми значениями геометрического коэффициента часто используют для определения абсолютных скоростей а-распада. Эти устройства применимы также для измерения -активности образец помещают на расстоянии нескольких сантиметров от окна пропорционального торцового счетчика и при помощи тщательно выполненной диафрагмы, расположенной между образцом и детектором, добиваются постоянства геометрических условий. Геометрический фактор определяется в таких условиях сравнительно легко, однако поглощение и рассеяние электронов в слое воздуха между образцом и детектором часто приводит к ошибочным результатам, поскольку величину необходимых поправок не всегда можно оценить достаточнохорошо. Этих трудностей можно избежать путем создания вакуума в прост- [c.418]

Геологи для определения геологического возраста горных пород и минералов применяют различные геологические и палеонтологические критерии, такие, как, например, руководящие ископаемые, несогласия, отложения осадков и орогенические циклы. Хотя геохронология и может быть составлена на основе геологических и биологических данных, однако определение абсолютного геологического возраста или рремени должно основываться на процессе, который действовал в течение всего времени существования Земли и протекал бы с неизменной скоростью. Единственным процессом, который удовлетворяет этим требованиям, является радиоактивный распад. Метод изучения радиоактивного распада может быть применен для определения возраста как осадочных, так и изверженных пород и минералов. [c.12]

Счетчики с 4я-геометриеп. Для определения абсолютных скоростей распада, очевидно, удобно использовать счетчики с 4я-геометрией, особенно если эффективность счета составляет 100%. В этом случае каждый импульс соответствует одному акту распада независимо от схемы распада изотопа (если, конечно, в процессе ядерного превращения не образуется метастабильных состояний, время жизни которых больше или сравнимо с разрешающим временем установки). Регистрируемая скорость счета в таком случае равна скорости радиоактивного распада. [c.412]

Главное положение, на котором зиждется самая возможность применения обсуждаемых радиоактивных методов для определения абсолютного возраста, сводится к тому, что абсолютные скорости распада различных изотопов оставались постоянными на протяжении геологического времени. Если когда-либо в прошлой скорости распада ра/диоактивных изотопов заметно отличались от скоростей, наблюдаемых в настоящее время, то вполне очевидно, что паши результаты будут совершенно неправильными. Положение о неизменности скоростей радиоактивного распада является частным случаем более общей унитарной доктрины, обсуждавшейся в гл. I. Мы уже отмечали, что фактически единственное более или менее прямое доказательство, подтверждающее правильность этой доктрины, мы получаем для случая радиоактивного распада некоторых изотопов из семейства урана, протекающего с испусканием а-частиц. Речь идет о так называемых плеохроичных ореолах, различимых под микроскопом в некоторых породах, где имеется вкрапленность урановых минералов [3, 20]. Отчетливая выраженность этих ореолов служит свидетельством постоянства физических параметров, связанных с процессом а-распада. [c.73]

Определение Тизмерением абсолютной скорости распада известного количества радиоактивных ядер. Под абсолютной скоростью распада понимают число ядер радиоактивного изотопа, распадающихся в единицу времени. Поскольку каждое ядро распадается независимо от другого, абсолютная скорость распада может быть описана уравнением для скорости химической реакции первого порядка [c.100]

С целью определения периода полураспада с большой тщательностью были измерены абсолютные скорости испускания а-частиц из урановых образцов. При точном определении периода полураспада Ри з значение —йЫбыло найдено в результате калориметрических измерений теплового эффекта радиоактивного распада, а энергия а-частиц установлена по величине их пробега. [c.89]

В большинстве случаев способы, основанные на достижениях точных наук, использовались для получения абсолютных датировок. Главным принципом, лежащим в основе большинства абсолютных датировок, является принцип радиоактивного распада (Tite, 1972). Некоторые химические элементы встречаются в нестабильной форме, т. е. в виде радиоактивных изотопов, которые распадаются с образованием других элементов (стабильных изотопов). Этот радиоактивный распад происходит с определенной скоростью, что позволяет использовать соотношение меледу стабильными и нестабильными изотопами для датировки прошлых событий. Скорость распада измеряется периодами полураспада — постоянными по длительности промежутками времени, в течение которых половина данного количества нестабильного изотопа переходит в стабильную форму. Такие изотопные часы позволяют хорошо датировать событие в тех случаях, когда можно установить, в какой момент в прошлом они начали тикать . Это справедливо для каждого из известных методов. [c.36]

Радиометрический анализ. В результате измерения скорости распада и энергии р-лучей радиоактивных препаратов и стандартов производят идентификацию отдельных пиков выходной кривой и выделяют характеристичные изотопы каждого элемента. По прямой пропорции, связывающей активность и абсолютное кодп1чество стандарта с активностью соответствующего препарата пз образца, производят определение искомого элемента. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология