|
13-14-маъруза
Мавзу: Радиоактив элементлар геокимёси.Радиоактивлик. Тоғ
жинсларни ёшини аниқлашда радиоактив усуллар.
Режа:
Радиоактивлик ҳодисаси
Ёшини аниқлашнинг қўрғошин усули
Ёшни аниқлашнинг гелий усули
Ёшни аниқлашнинг калий-аргон ва рубидий-стронций усуллари
Таянч иборалар: радиоактивлик, нурлар, парчаланиш, қўоғоши, гелий,
калий, аргон, рубидий, стронций
1896-йилда француз олими А.Беккерель уран ва уран бирикмалари
кўзга кўринмас нурлар чиқаришини, бу нурлар оддий ѐруғлик нурларини
ўтказмайдиган қора қоғоздан ўтиб, фотопластинкаларга таъсир этишини
топди. Сўнгра бу ҳодиса билан француз олимлари эр-хотин Пьер ва Мария
Кюрилар шуғулланди. Улар уран рудаларида нур тарқатиш хоссаси ураннинг
тоза бирикмасига қараганда кучлироқ эканини кузатиб, бу рудаларда нур
тарқатиб турувчи яна бошқа элементлар борлигини қайд этди. Мария Кюри
бу ҳодисани радиоактивлик деб, бундай нурланиш ҳоссаси бўлган
элементларни эса радиоактив элементлар деб атади. Пьер ва Мария Кюрилар
уран рудаларини текшириб, 1898-йилда иккита янги радиоактив элемент
топдилар. Улар элементлардан бирини (84-сонли) полоний деб, иккинчисини
(88-сонли) эса радий деб атадилар. Бу элементлар уран рудасининг
қолдиғидан олинди; бунинг учун бир неча тонна руда қолдиғини қайта
ишлашга тўғри келди. Пьер ва Мария Кюрилар бир неча тонна руда
қолдиғини қайта ишлаб, ундан граммнинг юздан бир улушича радий хлорид
ажратиб олишга муваффақ бўлдилар. Полонийнинг миқдори шу қадар оз
эдики, уни ажратиб олиш имконияти бўлмади.
Радиоактив элементлар. Радиоактив элементлар оғир, уларнинг
ядролари барқарор бўлгани боис улар, α, β, γ - нурлар чиқиб, узлуксиз
емирилиши натижада, бошқа элементларга айланади.
Радиоактив элементларнинг емирилишидан чиқадиган α, β, γ - нурлар
моддаларни фосфоросценциялантиради, ҳавони ионлаштиради, организмга
таъсир этади. Бу элементларни ўрганишда уларнинг мазкур хоссаларидан
фойдаланилади.
Масалан,
радиоактив
элементлар
нуридан
фосфоросценцияланадиган кристалл (ZnS) билан экран усти қопланиб,
қоронғи хонада унга радиоактив модда яқин келтирилса, экран шуъланади.
Бу шуъланиш майда, кичик чақмоқчалардан иборат бўлади.
Турли моддаларни ионлантириш хусусияти α-заррачада энг кўп, γ -
нурда кам бўлади. Аммо турли моддалардан ўтиш қобилияти γ-нурларда энг
кучли. β-нурларнинг моддалар орқали ўтиш қобилияти γ - нурланишдан
кучсиз, α - нурларининг ўтиш қобилияти эса β - нурланишидан ҳам кам.
Масалан, γ - нурлар 30 см. қалинликдаги темирдан ўтаолади. β - нурлар 5 мм.
қалинликдаги алюминий пластинкасидан ўта олмайди, α - заррачалар эса 0,1
мм. алюминий орқали ҳам ўта олмайди. Аммо моддаларни ионлаш
қобилияти α - заррачаларда энг кучли, β - заррачаларда бирмунча кучсиз, γ -
заррачаларда эса жуда ҳам кучсиз.
1
Ra - радий бир секундда 37 миллиард α-заррача чиқаради (радий
атомларининг тахминан 72 миллиарддан бири емирилади). Моддаларнинг
радиоактивлигини солиштириб кўриш ва ҳисоблаш учун бирлик сифатида
бир секундда 17 миллиард емирилиш қабул қилинган, бу бирлик бир кюри
деб аталиб, “с” ҳарфи билан белгиланади. Резерфорд (rd) деб аталадиган
бирлик ҳам бор, бу бирлик секундига 1000000 емирилишдир. 1 кюри 37000
резерфордга тенг. Демак, кюри (с) ва резерфорд (rd)-радиоактив
элементларнинг активлик бирликлари.
Радиоактив емирилиш энергияси электрон-вольт (эв) билан ўлчанади.
Одатда, мегаэлектрон-вольт ишлатилади (1 мега эв=1000000 эв).
Радиоактив емирилиш ва радиоактив оилалар. Радиоактив элементлар
емирилганда уларнинг баъзиларидан α-заррачалар, баъзиларидан β-
заррачалар, баъзан эса бу заррачалар билан бирга γ-заррачалар ҳам
тарқалади.
Радиоактивлик ҳодисаларини ўрганган тадқиқотчилардан Содди ва
Фаянс, радиоактив элементларнинг емирилишидан ҳосил бўладиган янги
элементларнинг атом оғирлиги ва бу элементларнинг даврий системада
тутган ўрни ҳақида фикр юритиб, силжиш қонунини яратилади. Бу қонун
қуйидагича таърифланади: α-емирилишда ҳосил бўладиган элементларнинг
атом оғирлиги бошланғич элементнинг атом оғирлигидан 4 бирлик кичик
бўлади ва ундан даврий системада икки катак чапга силжийди; β-
емирилишда атом оғирлиги ўзгармайди, янги элемент даврий системада ўнг
томонга бир хона силжийди.
Дарҳақиқат, элемент атоми α-заррача чиқарганида ҳосил бўладиган
янги элементнинг заряди иккита мусбат зарядга камаяди, атом оғирлиги
(масса сони) 4 бирликка камайиши керак, чунки α- заррача гелий ионидир,
унинг заряди +2 га, атом оғирлиги эса 4 га тенг; β - заррача чиққанда масса
деярли камаймайди, чунки β - заррачалар электронлар оқимидан иборат,
электрон массаси эса жуда хам кичик. Бунда ажралган электрон чиқиб кетади
ва ядронинг бир нейтрони протонга айланади. Ядродан бир манфий заряд
чиқиб кетгани учун унда бир мусбат заряд ортади, шунинг учун бу элемент
даврий системада бир хона ўнгга силжийди.
Ҳосил бўладиган янги радиоактив элементларнинг атомлари нейтрал,
демак, α-емирилишда сиртқи қаватдан икки электрон узилади, β-
емирилишда эса сиртқи қаватга бир электрон қўшилади.
Радиоактив элемент емирилган сари унинг миқдори камайиб бориб, у
янги элементга айланиб боради; емирилишда барча радиоактив элементлар
қуйидаги қонунга бўйсунади:
Маълум вақт бирлигида емирилган атомлар сони элемент миқдорига
пропорционалдир.
Бу қонун радиоактив емирилиш қонуни дейилади. Демак, элемент
камайиб борган сари емирилувчи атомлар сони ҳам камайиб боради.
Олинган миқдорнинг ярими емирилиши учун кетган вақт “ярим
емирилиш даври” деб аталади.
Элементларнинг ярим емирилиш даври ғоят хилма-хил бўлади: баъзи
элементларнинг ярим емирилиш даври миллиард йилларга тенг бўлса,
баъзилариники секунднинг жуда кичик улушларига тенг бўлиши мумкин.
Ҳозир ярим емирилиш даври 14 млрд. йилдан 10
-7
секундга қадар бўлган
элементлар маълум. Қуйидаги жадвалда бир неча элементнинг ярим
емирилиш даврлари кўрсатилган 1- жадвал).
Do'stlaringiz bilan baham: | 
