Poluvrijeme urana: glavna svojstva i primjena

Proučavajući fenomen radioaktivnosti, svaki se znanstvenik suočava s tako važnom osobinom njega kao poluživotom. Kao što znate, zakon radioaktivnog raspadanja

Uran je najteži od svih postojećih elemenata u prirodnom stanju u svijetu, to je općenito najljepša predmet za proučavanje procesa radioaktivnosti. Ovaj element je otkrivena u 1789 od strane njemačkog znanstvenika M. Klaproth, koji je nazvan u čast nedavno otkrivenog planeta Uran. Činjenica da je uran je radioaktivan, on je slučajno pronašao na kraju XIX stoljeća francuski kemičar A. Becquerel.

Poluživot uranija se izračunava pomoću iste formule kao i slična razdoblja drugih radioaktivnih elemenata:

T_ {1/2} = au ln 2 = frac {ln 2} {lambda},

gdje je "au" prosječni životni vijek atoma, "lambda" je osnovna konstanta propadanja. Budući da je ln 2 približno 0,7, poluživot je u prosjeku 30% kraći od ukupnog vijeka trajanja atoma.

Unatoč činjenici da do danas znanstvenici znaju 14 izotopa urana, u prirodi ih ima samo tri: uranij-234, uranij-235 i uranij-238. Poluživot uranija je drugačija: tako je za U-234 "samo" 270 tisuća godina, a poluvrijeme urana 238 premašuje 4,5 milijardi. Poluvrijeme urana 235 nalazi se u "zlatnom sredini" - 710 milijuna godina.

Vrijedno je napomenuti da je radioaktivnost urana u prirodnim uvjetima prilično visoka i omogućava, primjerice, fotografiranje svjetlosti u samo sat vremena. Istovremeno valja napomenuti da je u svim izotopima urana samo U-235 prikladan za izradu punila nuklearna bomba. Stvar je u tome da je poluvrijeme urana 235 u industrijskim uvjetima manje intenzivno od njegovih "kolegama" i stoga je izlaz nepotrebnih neutrona ovdje minimalan.

Poluvrijeme urana 238 je više od 4 milijarde godina, no sada se aktivno koristi u nuklearnoj industriji. Dakle, kako bi se pokrenula lančana reakcija u fizionu teških jezgara ovog elementa, potrebna je značajna količina neutronske energije. Uranij-238 se koristi kao zaštita u aparatu fisije i sinteze. Međutim, većina proizvedenog urana 238 koristi se za sintezu plutonija koji se koristi u nuklearnom oružju.

Znanstvenici rabe trajanje poluživota urana kako bi izračunali dob pojedinačnih minerala i nebeskih tijela u cjelini. Uranski sat je sasvim univerzalni mehanizam za ovu vrstu izračuna. Istodobno, da se starost mora više ili manje točno izračunati, neophodno je znati ne samo količinu urana u tim ili onim stijenama, već i omjer urana i olova kao konačnog produkta u koji se nuklearne uranine pretvaraju.

Postoji još jedan način izračuna stijena i minerala, povezan je s takozvanim spontanom fisija jezgara urana. Kao što je poznato, kao rezultat spontane fisije urana u prirodnim uvjetima, njegove čestice s kolosalnom silom bombardiraju okolne tvari, ostavljajući iza sebe posebne tragove - staze.

Prema broju tih staza, istodobno poznavajući poluživot urana, znanstvenici zaključuju o dobi čvrstog tijela - bilo da je to drevna pasmina ili relativno "mlada" vaza. Stvar je u tome da je dob objekta izravno proporcionalan kvantitativnom indeksu atoma urana čije su jezgre bombardirale.