Dezintegrare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

(Redirecţionat de la Semi-viaţă)

Un editor a propus unirea acestei pagini cu o alta. S-a sugerat ca paginile „Dezintegrare” şi „Radioactivitate” să fie unite într-una singură.

Dezintegrarea radioactivă este descompunerea unui atom sau nucleului atomic instabil, şi transformarea lui într-un atom cu proprietăţi diferite de atomul iniţial. Dezintegrarea se produce într-o perioadă anumită de timp numit „timpul de înjumătăţire”, care este o mărime ce scade exponenţial în timp

$N_t = N_0 \cdot e^{- \lambda t}$ (o scădere exponenţială).

O scădere exponenţială este un fenomen tipic radioactivităţii, aşa cum creşterea exponenţială este tipică în biologie (înmulţirea bacteriilor).

Timpul de înjumătăţire se poate exprima matematic prin forma: 1/2 . 1/2 = 1/4...1/8, 1/16, 1/32, 1/64 ş.a.m.d. Probabilitatea că un nucleu atomic este nimerit de elementele atomilor dezagregate este de 50 %, această probabilitate, creşte în etapa următoare 50+25 =75 %, (50+25+12,5) 87,5 %, ş.a.m.d.

[modifică] Legea dezintegrării

La o substanţă radioactivă cu un număr N⁰ de nuclei are o activitate de -dN/dt

$N\cdot\lambda =-\frac{\mathrm d N}{\mathrm d t}$

$-\lambda \cdot \mathrm d t=\frac{\mathrm d N}{N}$

$\int_0^t -\lambda \cdot \mathrm dt'=\int_{N_0}^N\frac{\mathrm dN'}{N'}$ prin calcul diferenţial:

$-\lambda t =\ln\left(\frac{N}{N_0}\right)$

$e^{-\lambda t} = \frac{N}{N_0}$

$N(t)= N_0 \cdot e^{-\lambda t}$

După un timp t au rămas din un număr de nuclei N₀ numai un număr N(t) de nuclei. Numărul de atomi dezintegraţi scad în funcţie de factorul e. Timpul de înjumătăţire: T_1/2 se calculează după o constantă ln 2 : T_1/2 = $τ$ ln 2 ≈ 0,693 $τ$ .

[modifică] Exemple de timpuri de înjumătăţire

Diferite moduri de dezintegrare a unui nuclid radioactiv Vertical: Numărul atomic, orizontal: Numărul de neutroni

In fizica atomică se consideră că fiecare nuclid are un timp de înjumătăţire, timp în care se transformă în alţi atomi:

Elementul	Izotopul	Timpul de înjumătăţire
Telur	¹²⁸Te	ca. 7·10²⁴ ani (7 quatralionane ani)
Bismut	²⁰⁹Bi	ca. 1,9·10¹⁹ ani (19 trilioane ani)
Toriu	²³²Th	14,05 miliarde ani
Uraniu	²³⁸U	4,468 miliarde ani
Uraniu	²³⁵U	704 milioane ani
Plutoniu	²³⁹Pu	24.110 ani
Carbon	¹⁴C	5.730 ani
Radiu	²²⁶Ra	1.602 ani
Plutoniu	²³⁸Pu	87,74 ani
Cesiu	¹³⁷Cs	30,2 ani
Tritiu	³H	12,36 ani
Sulf	³⁵S	87,5 zile
Radon	²²²Rn	3,8 zile
Franciu	²²³Fr	22 minute
Toriu	²²³Th	0,6 secunde
Poloniu	²¹²Po	0,3 µs
Beril	⁸Be	9 · 10^-17 s (90 secundă/trilion)

[modifică] Dezintegrarea poate fi

Dezintegrare prin emisiune de radiaţii alpha

${}^A_Z\mathrm{X}\to{}^{A-4}_{Z-2}\mathrm{Y} + ^{4}_{2}\alpha$

emisiune alpha

Exemplu:

${}^{238}\mathrm U \to {}^{234}\mathrm{Th} + \alpha$

Radiaţia alpha este o radiaţie care ionizează ţesuturile având un efect dăunător asupra organismelor vii

Dezintegrare spontană

Dezintegrarea spontană este un fenomen de transformare a atomilor grei prin procese radioactive. Nucleul atomic se va despica în două sau mai multe fragmente, respectând regula prin care două fragmente rezultate vor avea totdeauna dimensiuni egale. Suma masei fragmentelor rezultate fiind egală cu masa nucleului iniţial.

${}^{252}_{98} \mathrm {Cf} \to {}^{145}_{56} \mathrm {Ba} + {}^{104}_{42} \mathrm {Mo} + 3 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}$

${}^{252}_{98} \mathrm {Cf} \to {}^{128}_{50} \mathrm {Sn} + {}^{122}_{48} \mathrm {Cd} + 2 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}$

Izotopii uraniului se transformă prin procesul dezintegrării spontane:

${}^{235}_{92} \mathrm {U} \to {}^{142}_{56} \mathrm {Ba} + {}^{90}_{36} \mathrm {Kr} + 3 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}$	${}^{238}_{92} \mathrm {U} \to {}^{140}_{54} \mathrm {Xe} + {}^{96}_{38} \mathrm {Sr} + 2 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}$
${}^{235}_{92} \mathrm {U} \to {}^{135}_{53} \mathrm {I} + {}^{98}_{39} \mathrm {Y} + 2 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}$	${}^{238}_{92} \mathrm {U} \to {}^{133}_{51} \mathrm {Sb} + {}^{102}_{41} \mathrm {Nb} + 3 ~ {}^{1}_{0} \mathrm {n}$

Emisiune spontană de nucleoni

${}^A_Z\mathrm{X}\to{}^{A-1}_{Z-1}\mathrm{Y} +{}^1_1\mathrm{p}$

${}^A_Z\mathrm{X}\to{}^{A-1}_{Z}\mathrm{Y} +{}^1_0\mathrm{n}$

emisiune de nucleoni

Acest fenomen are loc la nucleii cu un număr mic de protoni. ⁵He → ⁴He + ¹n

⁹B → ⁸Be + ¹p

Dezintegrarea Cluster

In acest caz în loc de emisiune de protoni sau neutroni, are loc o emisiune de nuclei mari atomici:

${}^{247}_{97} \mathrm {Bk} \to {}^{235}_{91} \mathrm {Pa} + {}^{12}_{6} \mathrm {C}$

${}^{247}_{97} \mathrm {Bk} \to {}^{199}_{77} \mathrm {Ir} + {}^{48}_{20} \mathrm {Ca}$

${}^{248}_{98} \mathrm {Cf} \to {}^{232}_{90} \mathrm {Th} + {}^{16}_{8} \mathrm {O}$

Dezintegrarea prin doi protoni

Acest fenomen are loc în cazul unei emisiuni intense de protoni, ca de exemplu în cazul ⁴⁵fierului) când colidează doi protoni simultan cu nucleul, fiind posibilă chiar emisiunea simultană a 2 neutroni. ⁴⁵Fe → ⁴³Cr + 2 ¹p

Dezintegrarea tip β⁻

${}^{A}_{Z} \mathrm{X} \to {}^{A}_{Z+1} \mathrm{Y} + \mathrm{e}^- + \overline{\nu}_\mathrm{e}$

[[Dezintegrare tip β⁻-]]

In acest caz se produce în nucleul atomic o transformare a unui neutron în proton cu emisiunea unui electron care posedă o energie mare, numărul atomic crescând cu o unitate. ${}^{14}_6 \mathrm C \to {}^{14}_7 \mathrm N + e^- + \overline{\nu_e}$

Dezintegrarea β⁺

${}^{A}_{Z} \mathrm{X} \to {}^{A}_{Z-1} \mathrm{Y} + \mathrm{e}^+ + \nu_\mathrm{e}$

[[Dezintegrare tip β⁺]]

In acest caz se va transforma în nucleu un proton şi un neutron într-un pozitron încărcat cu energie, numărul atomic se micşorează cu o unitate. l: ${}^{13}_7 \mathrm N \to {}^{13}_6 \mathrm C + e^+ + \nu_e$

Dezintegrare prin captare de electroni

${}^{A}_{Z}\mathrm{X}+ \mathrm{e}^- \to{}^{A}_{Z-1}\mathrm{Y} + \nu_\mathrm{e}$

dezintegrare-ε

Mai există o posibilitate de transformare a unui proton în neutron prin captare de electroni.

${}^{59}_{28} \mathrm {Ni} + e^- \to {}^{59}_{27} \mathrm {Co} + \nu_e$

Dezintegrare tip gamma

${}^{A}_{Z}\mathrm{X}^{**}\to{}^{A}_{Z}\mathrm{X}^* + \gamma$

Dezintegrare-γ

Se produce când nucleul atomic după o dezintegrare sunt încărcaţi cu o energie mare, radiaţiile Υ fiind unde electromagnetice cu o înaltă frecvenţă. Această emisiune nu produce transformări a protonilor sau neutronilor nucleari ci numai în cazul emisiilor α şi β ca de exemplu:

${}^{60}_{27} \mathrm {Co} \to {}^{60}_{28} \mathrm {Ni} + {\gamma}$ ,

[modifică] Vezi şi

Acest articol despre fizica nucleului, un fizician, un fenomen nuclear ori un program nuclear este un ciot. Puteţi ajuta Wikipedia prin completarea sa !.

Dezintegrare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Cuprins

[modifică] Legea dezintegrării

[modifică] Exemple de timpuri de înjumătăţire

[modifică] Dezintegrarea poate fi

[modifică] Vezi şi

Vizualizări

Unelte personale

Navigare

participare

Căutare

Trusa de unelte

În alte limbi