Ряды радиоактивного распада

Физика > Ряды радиоактивного распада

Узнайте, что такое радиоактивные ряды в цепочке радиоактивных превращений. Читайте о процессе радиоактивного распада, периоде полураспада, радиоизотопе.

Ряды радиоактивного распада характеризуют распад разных дискретных продуктов радиоактивного распада в виде цепочки последовательных трансформаций.

Задача обучения

• Объяснить важность рядов радиоактивного распада.

Основные продукты

• Многие радиоактивные элементы не распадаются в стабильную позицию. Они вынуждены пережить серию распадов, пока не сформируется вариант со стабильным изотопом.
• Период полураспада радиоизотопов колеблется от практически несуществующих временных промежутков до более 10¹⁹ лет.
• Промежуточные этапы рядов радиоактивного распада часто по радиоактивности превосходят изначальный радиоизотоп.

Термины

• Период полураспада – время, потраченное на то, чтобы половина ядер конкретного изотопа пережила радиоактивный распад.
• Радиоизотоп – радиоактивный изотоп элемента.
• Распад – измерение через деление, излучение или захват/потерю одного или нескольких электронов.

Ряды радиоактивного распада характеризуют процесс радиоактивного распада разнообразных продуктов дискретного радиоактивного распада в виде последовательной цепочки трансформаций. Многие радиоактивные элементы не распадаются сразу в состояние стабильности. Вместо этого они вынуждены переживать серию распадов, пока не достигнут стабильной позиции.

Радиоактивные ряды основываются на связи с предыдущими или следующими стадиями. Изначальный изотоп подвергается распаду и формирует последующий. Дочерний может быть стабильным или же начнет распадаться, чтобы продолжить цепочку.

Потраченное на один распад родительского атома время может обладать большим диапазоном. Если распад атома несет спонтанный характер, то распад начальной популяции одинаковых атомов за время t следует затухающим экспоненциальным распределениям e^-t, где λ – постоянная распада.

Подобный экспоненциальный характер приводит к тому, что атом обретает период полураспада – время, когда распадается лишь половина радиоизотопов. В лабораторных условиях удалось определить эти процессы для тысячи радиоизотопов. Они способны охватывать от несуществующих временных промежутков до 10¹⁹ лет.

Промежуточные стадии по радиоактивности превосходят изначальный радиоизотоп. Когда наступает баланс, произведенный изотоп располагается пропорционально к периоду полураспада. Так как активность обратно пропорциональна периоду полураспада, любой нуклид в цепочке прибавляет свое влияние. К примеру, природный уран не обладает весомой радиоактивностью, но урановая руда в 13 раз радиоактивнее из-за того, что располагает радием и прочими дочерними радиоизотопами. Также и скалы с торием/ураном высвобождают газ радона, способного накапливаться в запертых местах, вроде подвалов или подземных шахт. Полагают, что радоновое влияние стало главной причиной рака легких у некурящих.

---