Demi-vie de l'uranium: principales caractéristiques et application

Étudier le phénomène de la radioactivité, chaque scientifiquese réfère à une caractéristique si importante de celui-ci comme une demi-vie. Comme vous le savez, la loi de la désintégration radioactive déclare que chaque seconde dans le monde il y a une désintégration des atomes, et la caractéristique quantitative de ces processus est directement lié au nombre d'atomes. Si une certaine période de temps pourrira la moitié de la totalité du nombre d'atomes disponibles, le ½ de désintégration des atomes restants nécessitera la même quantité de temps. Cette période est appelée période de demi-vie. Les différents éléments est différent - de millièmes de millisecondes à des milliards d'années, comme, par exemple, dans le cas où il s'agit de la période pro-vie de l'uranium.

L'uranium, le plus lourd de tous existant dansl'état naturel des éléments sur Terre, est en général le plus bel objet pour étudier le processus de la radioactivité. Cet élément a été découvert en 1789 par le scientifique allemand M. Klaproth, qui lui a donné le nom en l'honneur de la planète Uranus nouvellement découverte. Le fait que l'uranium soit radioactif a été accidentellement établi à la fin du 19ème siècle par le chimiste français A. Becquerel.

La demi-vie de l'uranium est calculée par la même formule que les périodes similaires d'autres éléments radioactifs:

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

où "au" est la durée de vie moyenne de l'atome, "lambda" est la constante de désintégration de base. Puisque ln est d'environ 0,7, la demi-vie est en moyenne 30% plus courte que la durée de vie totale de l'atome.

Malgré le fait qu'à ce jour, les scientifiques14 isotopes d'uranium sont connus, dans la nature on en trouve seulement trois: l'uranium-234, l'uranium-235 et l'uranium-238. La demi-vie de l'uranium est différente: pour l'U-234, elle est «seulement» de 270 000 ans et la demi-vie de l'uranium 238 dépasse 4,5 milliards. La demi-vie de l'uranium 235 est dans le «milieu d'or» - 710 millions d'années.

Il convient de noter que la radioactivité de l'uraniumvivo est suffisamment élevée pour, par exemple, une plaque photographique à la lumière en quelques heures seulement. En même temps, il convient de noter que dans tous les isotopes de l'uranium U-235 ne convient à la fabrication de garnitures pour une bombe nucléaire. La chose est que l'uranium-235 demi-vie dans un environnement industriel est moins intense que ses « frères », et donc la sortie de neutrons inutiles sont minimes.

La demi-vie de l'uranium-238 est significativementdépasse 4 milliards d'années, mais il est maintenant activement utilisé dans l'industrie nucléaire. Afin de déclencher une réaction en chaîne de fission des noyaux lourds de cet élément ont besoin d'une quantité importante d'énergie des neutrons. 238 est utilisé comme protection dans des dispositifs de fission et de fusion. Cependant, la plupart est utilisé l'extrait de l'uranium-238 pour la synthèse du plutonium utilisé dans les armes nucléaires.

La durée de la demi-vie des scientifiques de l'uraniumsont utilisés pour calculer l'âge des minéraux individuels et des corps célestes dans son ensemble. L'horloge à uranium est un mécanisme assez universel pour ce genre de calculs. En même temps, pour que l'âge soit calculé plus ou moins exactement, il faut connaître non seulement la quantité d'uranium dans ces roches, mais aussi le rapport de l'uranium et du plomb comme produit final dans lequel les noyaux d'uranium sont convertis.

Il y a une autre façon de calculer les roches et les minéraux,elle est liée à la fission dite spontanée des noyaux d'uranium. Comme on le sait, à la suite de la fission spontanée de l'uranium dans des conditions naturelles, ses particules à force colossale bombardent les substances voisines, laissant derrière elles une trace particulière.

C'est par le nombre de ces pistes, sachant en même tempsla demi-vie de l'uranium, les scientifiques, et concluent sur l'âge d'un corps solide - que ce soit une race ancienne ou un vase relativement «jeune». Le fait est que l'âge de l'objet est directement proportionnel à l'indice quantitatif des atomes d'uranium dont les noyaux l'ont bombardé.