Estudando o fenômeno da radioatividade, todo cientistarefere-se a uma característica tão importante como sua meia-vida. Como você sabe, a lei do decaimento radioativo diz que os átomos decaem a cada segundo no mundo, enquanto as características quantitativas desses processos estão diretamente relacionadas ao número de átomos disponíveis. Se, ao longo de um certo período de tempo, metade do número total de átomos disponível decair, então ½ dos átomos restantes levará a mesma quantidade de tempo. É esse período de tempo denominado meia-vida. É diferente para diferentes elementos - de milésimos de milissegundo a bilhões de anos, como, por exemplo, no caso da meia-vida do urânio.
Urano, como o mais pesado de todos os existentes emo estado natural dos elementos da Terra, é geralmente o objeto mais excelente para estudar o processo de radioatividade. Este elemento foi descoberto em 1789 pelo cientista alemão M. Klaproth, que o nomeou em homenagem ao planeta Urano, recentemente descoberto. O fato de o urânio ser radioativo foi completamente descoberto acidentalmente no final do século 19 pelo químico francês A. Becquerel.
A meia-vida do urânio é calculada usando a mesma fórmula que para períodos semelhantes para outros elementos radioativos:
T_ {1/2} = au ln 2 = frac {ln 2} {lambda},
onde "au" é o tempo de vida médio de um átomo, "lambda" é a principal constante de decaimento. Como ln 2 é cerca de 0,7, a meia-vida é apenas 30% menor, em média, do que a vida total do átomo.
Apesar do fato de que hoje os cientistasSão conhecidos 14 isótopos de urânio, apenas três deles são encontrados na natureza: urânio-234, urânio-235 e urânio-238. A meia-vida do urânio é diferente: portanto, para o U-234 é "apenas" 270 mil anos, e a meia-vida do urânio-238 excede 4,5 bilhões. A meia-vida do urânio-235 está na "média de ouro" - 710 milhões de anos.
Deve-se notar que a radioatividade do urânio emEm condições naturais, é bastante alto e permite, por exemplo, iluminar chapas fotográficas por apenas uma hora. Ao mesmo tempo, deve-se notar que de todos os isótopos de urânio, apenas U-235 é adequado para a fabricação de enchimento para uma bomba nuclear. O ponto é que a meia-vida do urânio-235 em condições industriais é menos intensa do que suas "contrapartes", portanto, o rendimento de nêutrons desnecessários é mínimo aqui.
A meia-vida do urânio-238 é significativamenteultrapassa 4 bilhões de anos, no entanto, agora é ativamente usado na indústria nuclear. Assim, para iniciar uma reação em cadeia para a fissão dos núcleos pesados deste elemento, é necessária uma quantidade significativa de energia de nêutrons. O urânio-238 é usado como escudo em aparelhos de fissão e fusão. No entanto, a maior parte do urânio-238 extraído é usado para sintetizar plutônio para uso em armas nucleares.
Meia-vida de cientistas de urâniousado para calcular a idade de minerais individuais e corpos celestes em geral. O relógio de urânio é um mecanismo bastante universal para esse tipo de cálculo. Ao mesmo tempo, para que a idade seja calculada com mais ou menos precisão, é necessário saber não apenas a quantidade de urânio em certas rochas, mas também a proporção de urânio e chumbo como produto final no qual os núcleos de urânio são convertidos.
Existe outra maneira de calcular rochas e minerais,está associada à chamada fissão espontânea dos núcleos de urânio. Como você sabe, como resultado da fissão espontânea do urânio em condições naturais, suas partículas com uma força tremenda bombardeiam substâncias próximas, deixando para trás traços especiais - rastros.
É pelo número dessas faixas, embora saibameia-vida do urânio, cientistas e concluem sobre a idade deste ou daquele corpo sólido - seja uma raça antiga ou um vaso relativamente "jovem". O fato é que a idade de um objeto é diretamente proporcional ao índice quantitativo dos átomos de urânio, cujos núcleos o bombardearam.
