|
I.4. Reaksiya tartibining yarim yemirilish davrini hisoblash. Kvant mexanik tizimining yarim yemirilish (zarralar, yadro, atom, energiya darajasi va boshqalar) tizim 1 / 2[1] ehtimolligi bilan ajralib turadigan vaqt. Bir yarim umr davomida tirik qolgan zarralar soni o'rtacha ikki barobar kamayadi shuningdek, parchalanish reaktsiyasining intensivligi. Yarim yemirilish radioaktiv yadrolarning parchalanish tezligini aniq ifodalaydi, o'rtacha hayot vaqti va vaqtning birligida parchalanish ehtimoli (doimiy parchalanish) bilan bir qatorda, bu qiymatlar bir-biriga oddiy aniq nisbat bilan bog'liq. Yarim yemirilish bu radioaktiv yadro (izotop) uchun doimiydir. Turli izotoplar uchun bu qiymat vodoroddagi o'nlab yoktosekundlardan (10-24 s) farq qilishi mumkin-7 dan 10 dan ortiq24 yilgacha tellur-128da, bu Koinotning yoshidan bir necha marta oshadi. Radioizotop tanishuv usuli yarim hayot doimiyligi asosida qurilgan. Yarim yemirilish tushunchasi elementar zarralar va radioaktiv yadrolarning parchalanishini boshdan kechirish uchun ishlatiladi. Parchalanish hodisasi kvant probabilistik xususiyatga ega bo'lgani uchun, agar biz moddaning bir tarkibiy qismini (zarracha, radioaktiv izotop atomini) ko'rib chiqsak, yarim yemirilish ko'rib chiqiladigan zarrachaning o'rtacha parchalanish ehtimoli 1 / 2 ga teng bo'lgan vaqt oralig'i deb aytishimiz mumkin. Agar biz chidamli ravishda parchalanadigan zarracha tizimlarini ko'rib chiqsak, u holda yemirilish radioaktiv yadrolarning o'rtacha yarmi parchalanadigan vaqt deb ataladi. Radioaktiv parchalanish qonuniga ko'ra, vaqt o'tishi bilan ochilmagan atomlarning soni boshlang'ich bilan bog'liq (hozirgi vaqtda ) atomlar soni ya'ni, yarim yemirilish o'rtacha hayot vaqtiga nisbatan taxminan 30,7% qisqaroq. Masalan, bepul neytron uchun = 10,3 daqiqa va O'tish: paytda harakatlanish, qidiruv Dastlabki vaqtda olingan barcha zarralar ikki yarim umr davomida parchalanishiga ishonmaslik kerak. Har bir yarim yemilirish davomida tirik qolgan zarralar sonini yarmiga qisqartiradi zarrachalarning dastlabki sonining to'rtdan bir qismi qoladi Muayyan izotopning yarim yemirilish uni ishlab chiqarish usuliga, moddaning umumiy holatiga, haroratga, bosimga, ulanishning kimyoviy tarkibiga va deyarli har qanday tashqi omillarga bog'liq bo'lmagan doimiy qiymatdir, natijada to'g'ridan-to'g'ri yadroviy shovqin harakati bundan mustasno, masalan, tezlatgichda yuqori energiyali zarracha bilan to'qnashuv. Amalda, yarim yemirilish muayyan vaqt oralig'ida o'rganilayotgan preparatning faolligini o'lchash
orqali aniqlanadi. Preparatning faoliyati parchalanadigan moddalar atomlarining soniga mutanosib ekanligini va radioaktiv parchalanish qonunidan foydalanib, ushbu moddaning yarim yemirilish davrini hisoblash mumkin. Uning yordami bilan uran atomlarining sonini baholash oson-yarim yemirilishga ega bo'lgan 238 bir necha yillar davomida ma'lum miqdorda uran, masalan, bir kilogrammda bir soniya ichida o'zgarib turadi. Atom vazniga teng bo'lgan grammdagi har qanday elementning soni ma'lum bo'lganidek, 6,02⋅1023 atomni va yilni o'z ichiga oladi. Hisob-kitoblar bir kilogramm uran ichida o'n ikki million atom bir soniya ichida parchalanishiga olib keladi. Bunday katta songa qaramasdan, konvertatsiya qilish tezligi juda kam. Darhaqiqat, uranning naqd miqdoridan sekundiga uning ulushi teng bo'ladi
Kuzatilgan barcha holatlarda (elektron ta'qib qilish yo'li bilan parchalanadigan ba'zi izotoplardan tashqari) yarim yemirilish doimiy edi (davr o'zgarishining alohida xabarlari eksperimentning etarli darajada aniqligi, xususan, yuqori faol izotoplardan to'liq tozalash natijasida yuzaga keldi). Shu nuqtai nazardan, yarim yemirilish o'zgarishsiz hisoblanadi. Shu asosda toshlarning mutlaq geologik yoshini aniqlash, shuningdek, radiokarbonli usul biologik qoldiqlarning yoshini aniqlash: hozirgi va o'tmishda radioizotop konsentratsiyasini bilish uchun, o'sha vaqtdan beri qancha vaqt o'tganini hisoblash mumkin. Yarim yemirilishning o'zgaruvchanligi haqidagi taxmin kreatsionistlar tomonidan, shuningdek,
deyiladi. "muqobil fan" toshlarning ilmiy tarixini, tirik mavjudotlarning qoldiqlarini va tarixiy topilmalarni rad etish uchun, bunday tanishuv yordamida qurilgan ilmiy nazariyalarni rad etish uchun. (Masalan, kreatsionizm, ilmiy kreatsionizm, evolyutsionizmni tanqidqilish, Turinplashi) Eksperimentda elektron ta'qib qilish uchun doimiy parchalanish o'zgaruvchanligi kuzatildi,
ammo laboratoriyada mavjud bo'lgan barcha bosim va harorat oralig'ida foizlar mavjud. Bu holda yarimyemirilish yadro atrofidagi orbital elektronlar to'lqin funktsiyasining zichligi bosim va haroratdan ma'lum (juda zaif)bog'liqligi bilan bog'liq. Qattiq ionlashtirilgan atomlar uchun doimiy parchalanishdagi sezilarli o'zgarishlar ham kuzatildi (masalan, to'liq ionlashtirilgan yadrodagi marginal holatda, elektron ta'qib qilish faqat yadro erkin plazma elektronlari bilan
o'zaro ta'sirlanganda sodir bo'lishi mumkin; bundan tashqari, neytral atomlarga ruxsat berilgan parchalanish, ba'zi hollarda kuchli ionlangan atomlar uchun kinematik tarzda taqiqlanishi mumkin). Ko'pincha izotop-xronometrlar uchun radiokronometrik usulning xatosi bir foizdan ko'p bo'lganligi va yerdagi tabiiy ob'ektlarda yuqori darajada ionlangan atomlar uzoq vaqt davomida mavjud bo'lmasligi sababli, doimiy parchalanish o'zgarishining barcha variantlari radyokronologik tarixni "rad etish" uchun jalb qilinishi mumkin emas.
Radioaktiv izotoplarning yarim umrining mumkin bo'lgan o'zgarishlarini qidirish, hozirgi va milliardlab yillar davomida fizikada asosiy sobit qiymatlarning o'zgarishi (doimiy nozik tuzilish, Fermi sobit va boshqalar) haqidagi gipotezaga bog'liq. Biroq, ehtiyotkorlik bilan o'lchovlar hali natija bermadi-eksperiment xatosi doirasida yarim yemirilish o'zgarishi topilmadi. Shunday qilib, u 4,6 milliard yil davomida doimiy α-parchalanish Samariya-147 0,75% dan ko'p bo'lmagan o'zgardi, va β-parchalanish reniy uchun-187 bir vaqtning o'zida o'zgarish 0,5 %[16]dan oshmaydi, deb ko'rsatilgan edi; ikkala holatda ham natijalar bunday
o'zgarishlarning yo'qligi bilan mos keladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
