Как найти период полураспада

Под периодом полураспада принято понимать некоторый промежуток времени, за который успевает распасться половина ядер данного количества вещества (частиц, ядер, атомов, энергетических уровней и т.д.). Данная величина является наиболее удобной в обращении, так как полного распада вещества никогда не происходит. Распавшиеся атомы могут образовывать какие-то промежуточные состояния (изотопы) или вступать во взаимодействия с другими элементами.

Инструкция

1. Период полураспада является постоянным для соответствующего вещества. На него не оказывают влияния такие внешние факторы как давление и температура. Однако, надо отметить, что у изотопов одного и того же вещества значение искомой величины может очень сильно отличаться. При этом вовсе не значит, что за два периода полураспада распадется все данное вещество. Исходное количество атомов будет уменьшаться с заданной для него вероятностью в каждый период примерно наполовину.
2. Таким образом, например, от десяти грамм изотопов кислорода-20, период полураспада которого равен 14 секундам, через 28 секунд останется 5 грамм, а через 42 – 2,5 грамма и так далее.
   
3. Данную величину можно выразить, используя следующую формулу (см. рисунок).
   Здесь τ – среднее время жизни атома вещества, а λ – константа распада. Поскольку ln2 = 0,693... , можно сделать заключение, что период полураспада примерно на 30% короче, чем время жизни атома.
4. Пример: пусть число радиоактивных ядер, способных к превращению за некоторый недолгий промежуток времени t2 - t1 (t2 ˃ t1), составляет N. Тогда число атомов, которые разлагаются за это время следует обозначит через n=KN(t2 - t1), где К – коэффициент пропорциональности равный 0,693/Т^1/2.
   По закону экспоненциального распада, то есть когда в единицу времени распадается одно и то же количество вещества, для урана-238 можно рассчитать, что за год распадается следующее количество вещества:
   0,693/(4,498*10^9*365*24*60*60)*6.02*10^23/238=2*10^6 , где 4,498*10^9 – период полураспада, а 6,02*10^23 - количество любого элемента в граммах, численно равное атомному весу.