szerkezete az atom
Elektronikus könyvtár „Ecology” A szerkezet az atom. A koncepció a radioaktivitás. A felezési idő.
Minden anyag körülöttünk - folyékony, szilárd, gázhalmazállapotú - alkotják a különböző atomok. Atom áll egy mag és a teret a mag körül, amelyben az elektronokat. A méretei a mag körülbelül négy nagyságrenddel (azaz körülbelül 10 000-szor) kisebb, mint a mérete egy atom, azzal majdnem az egész tömeg a atom (99,9%) koncentrálódik a sejtmagban. Atom lehet képviseli formájában egy gömb diffúz határok, amelynek mérete mintegy 10 -10 m. Atom elektromosan semleges, azaz nincs elektromos töltése.
atom mag két típusú elemi részecskék - protonok és a neutronok, amelynek a közös neve nukleonokat (a «nucleus» - mag). Electron, valamint a nukleonok, arra utal, hogy az elemi részecskék. A tömege körülbelül 1800-szer kisebb, mint az a tömeg egy proton vagy neutron, olyan hatalmas, összehasonlítva a maggal, az elektron héj az atom gyakorlatilag nincs súlya (körülbelül 0,03 tömeg% egy atom). Elektronikus van egy elemi negatív töltés egyenlő a felelős a proton és ellenkező előjellel: 1. A elektronok száma egy atom egyenlő a protonok száma, amely biztosítja az elektromos semlegesség (azaz hiányában töltés) atom.
Sorszáma az elem a periódusos rendszerben a Mendeleev atomi száma Z az atom, és így, a protonok száma a sejtmagban Np. a szám NE az elektronok az atom. Más szavakkal, egy elem - egy gyűjtemény atomok azonos Z. elem szimbólum és sorozatszámát, sőt, képviseli ugyanezt - a protonok száma az atommag. Például, az összes atomok magtöltés +6 (Z = 6) nevezzük szénatomot és jelzi a „C”. Foszfor - jelentése atomok Z = 15, amelyek a szimbólum jelöli a „P”, és így tovább.
A legegyszerűbb szerkezet egy magja hidrogénatom, amely egy az elemi részecskék - proton. A magok az összes többi elem áll protonok és a neutronok, az úgynevezett nukleonok. A szám megfelel a protonok száma kémiai elemek a periódusos rendszerben DI És meghatározza a periodikus atomszáma Z. A teljes száma nukleonjai a mag által kijelölt betűvel említett és lekerekített tömegszáma sejtmagba. neutronok száma N egyenlő a különbség a tömeget szám és a töltés száma: N = A - Z.
Jelölésére magok használt az alábbi szimbólum: ahol X egy kémiai elem. Atomok bizonyos számú protonok és a neutronok nevezzük nuklidokért. Nuklidok az azonos kémiai elem nevezzük izotópok.
Tömegesen legtöbb kémiai elemek vannak kifejezve nem egész számok. Például, a tömege több klóratomot egyenlő 35,5. Ez azért van, mert a természetes klór áll kétféle atom, a magok, amelyek tartalmaz 18 vagy 20 neutronok (rendre 75,4% és 24,6%). A protonok száma ebben az esetben állandó marad (17). Az ilyen mag ugyanolyan töltéssel és eltérő a tömegszáma nevezzük izotópok. Így a klór izotópjai fogjuk jelölni: és CI. Az izotópok foglalnak ugyanazon a helyen, a periódusos rendszerben. Ezek különböznek csak a masszában, de azok kémiai tulajdonságai csaknem azonosak.
Sok eleme (főleg a leggyakoribb jellegű), ott általában a fő (domináns) izotóp, amelyek osztoznak nagyobb hányada más izotópok. Például, a túlnyomó többsége a szénatomok a természetben - azt. és a hidrogénatomok - a.
Minden tárgyi anyag körülöttünk, és mi magunk állnak nuklidek amelyek jellegüknél fogva lehet stabil vagy instabil. Stabil nuklidok hiányában konkrét intézkedéseket tudnak létezni a végtelenségig. Instabil nuklidok (azaz - a magok), előbb vagy utóbb el spontán (azaz nem okozott semmilyen külső hatások) átalakítás. Ez az úgynevezett radioaktív bomlás. Nuklidok, amelyek sejtmagja képesek áteső spontán transzformáció az úgynevezett radioaktív nuklidok, vagy radionuklidok.
A radioaktivitás - benne rejlik néhány atommagok spontán átalakulni más kíséretében kibocsátása egy speciális fajtája a fény.
Megnyitása által kibocsátott sugárzás urán sók nélkül külső hatás, amelyek nagy áthatoló képessége, és ezt követően a radioaktív cím tartozik, francia tudós Henri Becquerel (1896). Az ilyen sugárzás, de nem spontán, hanem jött létre a gép, kinyitotta az egy évvel korábbi, német fizikus, Wilhelm Röntgen. Egy új jelenség aktívan vizsgálják a Pierre és Marie Curie, aki felfedezte, és tiszta formában az első radioaktív izotópok - polónium és a rádium -, és lefektette az alapjait az elmélet a radioaktivitás és a radionuklidok.
A kvantitatív leírás intenzitása sejtmagok bomlási (és így a megfelelő sugárzás) az a tevékenység a forrás (az anyagmintát, egy tárgy a bioszférában, stb ...), - az arány a spontán nukleáris átalakulások radionuklid dN (azaz radioaktív bomlás) a forrás előforduló idővel dt, ekkorra:
Más szóval, a tevékenység (vagy radioaktivitás) - a szám a radioaktív bomlás per egységnyi idő alatt.
Az aktivitást SI becquerelben (Bq). 1 Bq = 1 s-1 (1 Becquerel egy nukleáris átalakítási másodpercenként).
Közös aktivitási egység - kúria (Ci). 1 Ci = 3,7 # 8729; 10 október Bq. 1 Ci - az a tevékenység 1 g rádium-226.
A radioaktivitást osztható természetes és mesterséges, attól függően, hogy van-e széteső magot a természetben, vagy előállíthatjuk szintetikus magreakciók. Mivel a természetes radioaktív urán mag elem spontán osztani anélkül, hogy külső befolyás. Radioaktív transzformációs folyamat, és okozhat mesterségesen neutronbombázásával instabil izotóp magok.
Idő T amelynek során spontán bomlik fele az eredeti magok száma nevezzük felezési ez az elem. Például a felezési idő urán - 235 7.1 # 8729; 10 8 év.
A felezési idő van kifejezve, attól függően, hogy mennyit ér az emberi olvasható időegység - másodperc, perc, óra, nap vagy év. A felezési különböző radionuklidok különbözik sok nagyságrenddel. Radionuklidok nagy T1 / 2 hívják hosszú élettartamú radionuklidok, alacsony - rövid életű. Radionuklidok egy nagyon hosszú felezési ideje (például 238 U) rendkívül maloradioaktivny. A aktivitása azonos mennyiségű radionuklid fordítottan arányos a felezési idejük. Például, mintegy egy billió alkalommal (1000 milliárd forint) kevesebb radioaktív, mint.
Egyes természetes radioaktív felezési idő terjedhet milliomod másodperc (vagy kevesebb) legfeljebb 10 24 éves!
A felezési idő hasznos a gyors értékelési összeg (és ennélfogva a tevékenység) a radionuklid egy bizonyos idő után. Egy ideig egyenlő T1 / 2, az összeg fele lesz, hogy a 2T1 / 2 - négyszer kevesebb és 10T1 / 2 számú radionuklid és aktivitás csökkenése körülbelül ezerszer.
Jellemzően, mindegyik a kiindulási anyag széteső atom képezi leányvállalata atom. Ugyanakkor folyamatosan bomlik gyermek. Ebben a folyamatban a pusztulás két esetben:
1) Az első (szülő) vegyület gyorsabban bomlik, mint a második (a gyermek). Ebben az esetben csak a második anyag marad egy bizonyos ideig.
2) Anyai anyag lebomlik lassabb, mint egy leányvállalata. Ebben az esetben, mindkét anyagot egymás mellett, amíg azok teljes szétesését, és azok mennyiségi aránya általában állandó határt.
Ha egymás mellett több, egymást követő pusztuló radioaktív elemek, amelyek a radioaktív család, az időegység van osztva, mint bármely tagja a nukleáris család, mint a rothadó magok alapító a család. Egy ilyen állapotban vele együtt létező radioizotóp úgynevezett stabil radioaktív egyensúly.
Például uránérc mindig jelen van amellett, hogy a szülő anyag (urán), mind a gyermek elemek, beleértve a rádiumot. Egy kilogramm urán számlák csak 0,34 milligramm rádiumot. Radioaktív közötti egyensúly az urán és a rádium után jön egy hosszú idő, és megfigyelhető az ősi kőzetek.