مفهوم نیمه عمر

یکی از مهمترین کمیتهای مشخصه مواد رادیو اکتیو ، نیم عمر آنها می‌باشد. یعنی مدت ‏زمانی که در طی آن نصف ماده اولیه تجزیه می‌شوند. تحقیقات انجام شده نشان ‏می‌دهد که از ۱۰۰۰۰۰۰ اتم پلوتونیوم ۲۱۸ ، موجود در یک نمونه تازه تهیه شده ماده ‏رادیواکتیو ، پس از ۲۰ دقیقه فقط حدود ۱۰۰۰۰ اتم پلوتونیوم باقی می‌ماند و بقیه به ‏اتم‌های سرب ۲۱۴ و محصولات نوزاد آن مبدل می‌شوند. پس از تهیه نمونه خالصی از ‏Po‏۲۱۸ ، برای آنکه ۵۰% اتمهای موجود در آن تباهی پیدا ‏کنند، فقط ۳ دقیقه زمان لازم است. در مورد رادیوم ( ‏‎Ra ۲۲۶‏ ) ، ۱۶۲۰ سال طول ‏می‌کشد. که نیمی از اتمهای رادیوم در یک نمونه تازه تهیه شده آن به اتمهای ‏رادن تبدیل ‌شوند. ‏ 
● سرعت تباهی: دو مثال بالا نمایانگر این واقعیت تجربی است که نمونه‌های عناصر رادیو اکتیو از لحاظ ‏سرعت تباهی باهم تفاوت بسیار دارند. اگر سرعتهای متفاوت حاصل از میانگینهای ‏رادیواکتیوی را در نظر بگیریم، هرگز نمی‌توانیم بگوییم که چه وقت دچار تباهی خواهند ‏شد. بعضی از آنها ممکن است به محض تولید شدن دچار تباهی شوند و بعضی ‏دیگر ممکن است هرگز تباهیده نشوند. 
● تجزیه رادیواکتیو:‏ به طور تجربی معلوم شده است که برای گروه بزرگی از اتمهای یک نوع ماده ‏رادیواکتیوی کسری از این اتمها که در هر ثانیه دچار تباهی می‌شوند، تعییرناپذیر است و ‏همیشه برای گروه بزرگی از اتمهای آن نوع ماده رادیواکتیو ، یکسان است. این کسر ‏تقریبا به طور کمی مستقل از تمام شرایط فیزیکی و شیمیایی ، مثلا دما ، فشار و ‏شکل ترکیب شیمیایی است. این خواص برجسته رادیواکتیویته شایان توجه خاصی است. زیرا پایه‌ای برای فهم ‏رادیواکتیویته است. مثلا فرض کنید که ۱۰۰۰/۱ اتمهای یک نمونه خالص تازه تهیه شده ‏در طول یک ثانیه تباهیده شوند. در این صورت انتظار خواهیم داشت که ۱۰۰۰/۱ اتمهای ‏باقیمانده در یک ثانیه بعد دچار تباهی شوند. به این ترتیب ۱۰۰۰/۱ اتمهای باقیمانده ‏پس از ده ثانیه نیز در طول ثانیه یازدهم تباهیده می‌شوند و همین طور تا آخر. 
● نیم عمر چیست؟ واقع امر این است که در طول هر ثانیه متوالی از زمان ۱۰۰۰/۱ اتمهای باقیمانده در آغاز ‏آن ثانیه دچار تباهی می‌شود. این عمل دست کم تا آنجا ادامه دارد که تعداد اتمهای ‏باقیمانده به قدری کوچک شوند که پیشگویی های ما بسیار نامطمئن باشد. چون کسری از ‏اتمها که در هر ثانیه نابود می‌شود، برای هر عنصر ثابت است. عده اتمهایی که در واحد زمان دچار تباهی می‌شوند به نسبت کاهش عده اتمهایی ‏که هنوز تغییر نیافته‌اند، تقلیل می‌یابد. برای اورانیوم ۲۳۸ که مادر سری اورانیوم است، ‏‏نیم عمر ، ۴.۵ بیلیون سال است. این بدان معنی است که پس از ‏‎ ‎‎۴.۵x۱۰۹ ‎سال ، نصف اتمهای اورانیوم ۲۳۸ دچار تباهی می‌شوند. برای ‏پلونیوم ۲۱۴ ، نیم عمر از مرتبه ‏‎۱۰-۴‎‏ ثانیه است. یعنی فقط در ۱۰۰۰۰/۱ ‏ثانیه ، نصف یک نمونه اصلی از اتمها ‏‎۲۱۴Po‏ می‌شوند. هرگاه نمونه‌های خالصی شامل عده اتمهای برابر ، از هر یک از آنها موجود باشد، ‏فعالیت اولیه (اتمهایی که در ثانیه دچار تباهی می‌شوند) پولونیم ۲۱۴ بسیار قوی و ‏فعالیت اولیه اورانیوم ۲۳۸ بسیار ضعیف خواهد بود. لیکن اگر حتی یک دقیقه بگذرد ‏پولونیم کلا نابود می‌شود و بنابراین ، عده اتمهای باقیمانده آن به قدری کم می‌شود ‏که در این حالت فعالیت پولونیم کمتر از فعالیت اورانیوم خواهد بود. ‏
 ● محاسبه نیم عمر:شاید مدتها پیش عناصر رادیواکتیو به مقدار زیاد وجود داشته و چنان به سرعت نابود شده‌اند که امروز هیچ اثر قابل اندازه‌گیری از آن به جا نمانده است. از طرف دیگر ‏بسیاری عناصر رادیو اکتیو چنان به کندی نابود می‌شوند که در حین هر بار آزمایش ‏عادی ، سرعتهای شمارش که تباهی را نشان می‌دهد، به نظر ثابت می‌ماند.‏ برای هر عنصر با نیم عمر ‏T½‎‏ ، صرف نظر از کهنگی نمونه ، پس از گذشت فاصله ‏زمانی ‏T½‎‏ بازهم نصف اتمهای آن باقی خواهد ماند. بنابراین ، نیم عمر را نباید به عنوان ‏علامت اختصاری برای "نصف یک عمر" تصور کرد. اگر نصف اتمهای اصلی پس از زمان ‏T½‎‏ بدون تغییر باقی بماند، پس از دو فاصله زمانی نیم عمر متوالی ‏T½‎‏ ، یک چهارم ‏‏(‏‎½‎‏×‏‎ ½‎‏) ، و پس از ‏T ½‎‏۳ ، یک هشتم اتمها و همچنین تا آخر باقی خواهد ماند.

منبع: وبلاگ علمیران

/ 16 نظر / 38 بازدید
نمایش نظرات قبلی
يک دوست

سلام دوست عزيز از مطالب جالب وبلاگتون ديدن کردم از شما دعوت ميکنم از وب من هم ديدن کنيد. منتظر حظور شما هستم. موفق باشيد خدانگهدار[گل]

iran emc

نتورك سالم بالاخره انتظارها به پايان رسيد وموج سوم تجارت الکترونيک راه اندازي شد اين بار سالم ، پايدار و کاملا کالا گردان و قانونمند . با کمترين سرمايه ، بيشترين درآمد بزرگترين بازار خريد و فروش آنلاين کالا و خدمات به قيمت مصرف کننده با طرح درآمد زائي باتماس با ما و با استفاده اصولي از تجارت الکترونيک پرچمدار حرکتي نوين در اين صنعت باشيد http://iremc.mihanblog.com/ http://emciran.blogfa.com حسين 09378005156

شريعت نبوي

سلام دهه كرامت رابه شما دوست عزيز تبريك مي گم. بامطلب جديدي باعنوان" موضوع ولايت فقيه ريشه قرآني دارد! "بروزم. منتظرنظرات ارزشمند شمادوست عزيز هستم [گل][گل][گل]

مردانی

سلام دوست عزیز وبلاگ شما در قسمت لینکستان لینک شد وبلاگ بنده رو هم لینک بفرمایید. مردانی[لبخند]

نگار

درودهاي فراوان و خسته نباشيد به مدير مسئول محترم وبلاگ: همكار عزيز - وبلاگ خوب و زيبايي دارين . وبلاگ law نيز مشتاق ديدار شماست law[گل]

عشق است ... رها

بعد از يه وقفه ي كوچولو با قطار با اعمال شاقه ... منتظرت هستم

سمیرا

سلام دوست عزیز وبلاگ پرمحتوا و جالبی دارید... پاینده باشید

saeed

سلام دوست عزیز بنده مدیر انجمن ستاره ایران هستم تبادل لینک بهترین روش برای بالا بردن رنک (رتبه) صفحات وب هست در صورت تمایل میتونید لینک ما رو با عنوان " انجمن ستاره ایران " و آدرس http://starir.com در وبلاگ خودتون ثبت کنید پس از ثبت لینک ما با استفاده از این صفحه http://starir.com/sendmessage.php به ما اطلاع بدین تا آدرس شما رو در صفحه اول سایت خودمون قرار بدیم. با تشکر، مدیریت انجمن ستاره ایران

مهسا

سلام شب بخیر. خیلی عالیه که شما از صفحات وبتون به خاطر مطالب علمی استفاده میکنید. منو با همون نام موشولینا لینکم کنید.منم امسال دانشگاه قبول شدم . چه دنیاییه.به هر حال بازم به وبلاگ من سر بزنید

araz

ساقول چوخ گوزليدي ياشا