Это материал из гида Излучение и материя, приуроченного к 75-летию
атомной промышленности. Партнер гида Росатом.Что это?Модель,
демонстрирующая один из ключевых для ядерной физики процессов
распад атомов радиоактивного вещества.У любого радиоактивного
изотопа есть определенный период полураспада время, за которое
распадается примерно половина от первоначального числа его
радиоактивных ядер. График справа показывает, как изменяется число
исходных радиоактивных ядер после нескольких периодов полураспада.
В начале процесса есть 1000 исходных ядер, и за первый период
полураспада их число сокращается примерно в два раза. Вместо
распавшихся исходных ядер возникают дочерние, число протонов и
нейтронов которых зависит от вида распада исходного ядра (альфа-,
бета-, гамма-распад или другие).Затем число исходных ядер снова
уменьшается приблизительно вдвое. Это будет продолжаться до тех
пор, пока все исходные ядра не распадутся. Тем не менееполучившееся
вещество может остаться радиоактивным, если дочерние ядра также
окажутся нестабильными изотопами они снова продолжат
распадаться.Период полураспада является константой для любого
радиоактивного изотопа, но сам распад атома вещества это случайный
процесс. Он характеризуется постоянной распада вероятностью распада
ядра в единицу времени. Схема справа показывает лишь возможный ход
распада исходных ядер. Каждый раз распад осуществляется разным
образом, поэтому в силу вероятностного характера невозможно точно
смоделировать, как будет протекать этот процесс.Чем это интересно
для науки?В большинстве справочников, содержащих данные о
радиоактивных изотопах, период полураспада приводится вместе с
определенной погрешностью в измерениях. Для основных химических
элементов, встречающихся в природе, эта ошибка составляет доли
процента. Однако для очень большого числа изотопов, в том числе и
синтезированных,периоды полураспада измерены очень приблизительно,
с погрешностью около 50%, и это требует дальнейшего
экспериментального и теоретического уточнения данных.1Почему это
важно знать?Период полураспада это важный параметр радиоактивного
вещества, от которого зависит возможность его использования для тех
или иных целей. К примеру, наиболее часто встречающийся изотоп
урана это уран-238, но он обладает слишком большим периодом
полураспада, поэтому для изготовления ядерного топлива чаще
используется уран-235.1Высокая активность в сочетании со
сравнительно долгим периодом полураспада делают плутоний-238
идеальным веществом для питания радиоизотопных термоэлектрических
генераторов.1Многие радиоизотопы с небольшим периодом полураспада
находят применение в современной медицине. А ещеблагодаря явлению
полураспада мы смогли определить возраст Земли.Читайте больше о
типах распада вматериале Ионизирующее излучение.
