Studiind fenomenul radioactivității, fiecare om de științăse referă la o caracteristică atât de importantă ca timpul său de înjumătățire. După cum știți, legea dezintegrării radioactive afirmă că atomii se descompun în fiecare secundă din lume, iar caracteristicile cantitative ale acestor procese sunt direct legate de numărul de atomi disponibili. Dacă, într-o anumită perioadă de timp, jumătate din numărul total disponibil de atomi se descompune, atunci decăderea ½ din atomii rămași va dura aceeași perioadă de timp. Această perioadă de timp este numită timpul de înjumătățire. Este diferit pentru diferite elemente - de la mii de milisecunde la miliarde de ani, ca, de exemplu, când vine vorba de timpul de înjumătățire al uraniului.
Uranus, ca fiind cel mai greu dintre toate cele existente înstarea naturală a elementelor de pe Pământ este în general cel mai excelent obiect pentru studierea procesului de radioactivitate. Acest element a fost descoperit în 1789 de către omul de știință german M. Klaproth, care l-a numit în cinstea planetei recent descoperite Uranus. Faptul că uraniul este radioactiv a fost descoperit complet accidental la sfârșitul secolului al XIX-lea de chimistul francez A. Becquerel.
Timpul de înjumătățire al uraniului este calculat utilizând aceeași formulă ca și pentru perioade similare pentru alte elemente radioactive:
T_ {1/2} = au ln 2 = frac {ln 2} {lambda},
unde „au” este durata medie de viață a unui atom, „lambda” este principala constantă de descompunere. Deoarece ln 2 este de aproximativ 0,7, timpul de înjumătățire este cu 30% mai scurt în medie decât durata totală de viață a atomului.
În ciuda faptului că astăzi oamenii de științăSe cunosc 14 izotopi de uraniu, doar trei dintre ei se găsesc în natură: uraniu-234, uraniu-235 și uraniu-238. Timpul de înjumătățire al uraniului este diferit: deci pentru U-234 este „doar” 270 de mii de ani, iar timpul de înjumătățire al uraniului-238 depășește 4,5 miliarde. Timpul de înjumătățire al uraniului-235 este în „media aurie” - 710 milioane de ani.
Trebuie remarcat faptul că radioactivitatea uraniului dinÎn condiții naturale, este suficient de mare și permite, de exemplu, să aprindă plăcile fotografice doar o oră. În același timp, este demn de remarcat faptul că din toți izotopii de uraniu, numai U-235 este potrivit pentru realizarea umplerii unei bombe nucleare. Ideea este că timpul de înjumătățire al uraniului-235 în condiții industriale este mai puțin intens decât „omologii” săi, prin urmare, randamentul neutronilor inutili este minim aici.
Timpul de înjumătățire al uraniului-238 este semnificativdepășește 4 miliarde de ani, cu toate acestea, acum este utilizat în mod activ în industria nucleară. Deci, pentru a începe o reacție în lanț pentru fisiunea nucleelor grele ale acestui element, este necesară o cantitate semnificativă de energie neutronică. Uraniul-238 este utilizat ca scut în aparatele de fisiune și fuziune. Cu toate acestea, cea mai mare parte a uraniului-238 extras este utilizată pentru a sintetiza plutoniul pentru a fi utilizat în armele nucleare.
Timpul de înjumătățire al oamenilor de știință din uraniufolosit pentru a calcula vârsta mineralelor individuale și a corpurilor cerești în general. Un ceas cu uraniu este un mecanism destul de versatil pentru acest tip de calcule. În același timp, pentru ca vârsta să fie calculată mai mult sau mai puțin precis, este necesar să se cunoască nu numai cantitatea de uraniu din anumite roci, ci și raportul dintre uraniu și plumb ca produs final în care se află nucleele de uraniu. convertit.
Există un alt mod de a calcula rocile și mineralele,este asociat cu așa-numita fisiune spontană a nucleilor de uraniu. După cum știți, ca urmare a fisiunii spontane a uraniului în condiții naturale, particulele sale cu forță colosală bombardează substanțe din apropiere, lăsând în urmă urme speciale - urme.
Este după numărul acestor piese, în timp ce știitimp de înjumătățire al uraniului, oamenii de știință concluzionează despre vârsta acestui corp sau a acelui corp solid - fie că este o rasă veche sau o vază relativ „tânără”. Lucrul este că vârsta unui obiect este direct proporțională cu indicele cantitativ al atomilor de uraniu, ale cărui nuclee l-au bombardat.
