Закон радиоктивного распада

Слайд 1

Слайд 2

Период полураспада — время, в течение которого испытывает радиоактивные превращения половина ядер атомов данного изотопа. Обозначается буквой Т. Способность ядер самопроизвольно распадаться, испуская частицы, называется радиоактивностью. Число радиоактивных ядер одного типа постоянно уменьшается во времени благодаря их распаду. Радиоактивный распад - статистический процесс. Каждое радиоактивное ядро может распасться в любой момент и закономерность наблюдается только в среднем, в случае распада достаточно большого количества ядер.

Слайд 3

Постоянная распада - вероятность распада ядра в единицу времени. C реднее время жизни Активность A - среднее количество ядер распадающихся в единицу времени Активность измеряется в кюри (Ки) и беккерелях (Бк) 1 Ки = 3.7· распадов/c, 1 Бк = 1 распад/c.

Слайд 4

Вековое равновесие Вековое равновесие заключается в том, что число распадов (активность) всех членов радиоактивного ряда равно друг другу, и если исходный изотоп имеет очень большое время жизни (постоянная активность), то никакого изменения активности и у дочерних радиоактивных элементов не наблюдается. С достаточной точностью можно считать, что вековое равновесие наступает за время, равное десятикратному периоду полураспада наиболее долгоживущего дочернего элемента : в урановом ряду — через 830000 лет, ториевом — через 67 лет, актино -урановом — через 343000 лет . В естественном состоянии все изотопы, генетически связанные в радиоактивных рядах, обычно находятся в определенных количественных соотношениях, зависящих от их периодов полураспада.

Слайд 5

Каков Возраст Земли?

Слайд 6

Возраст земли В 1862 году британский физик лорд Кельвин начал одно из выступлений на заседании Эдинбургского королевского общества с выпадов в адрес геологов и их методов определения возраста Земли. Кельвин утверждал, что Земля первоначально находилась в расплавленном состоянии, и считал «очевидным», что, если известны температура, при которой плавятся горные породы, и скорость, с которой они охлаждаются, можно рассчитать время, за которое образуется земная кора. Первоначальное значение Кельвина лежало в очень широких пределах, от 20 до 400 млн лет, но несколько лет спустя, после точных измерений температуры плавления пород (она оказалась значительно ниже предполагаемой), Кельвин пересмотрел свою оценку, уменьшив ее до 20-40 млн лет. Среди геологов эта работа вызвала изрядное смятение.

Слайд 7

Возраст земли В 1902 году Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди предложили теорию радиоактивного распада, легшую в основу учения об атоме и атомной энергии. Они поразили мир заявлением, что в процессе радиоактивного распада один элемент меняется на другой: уран превращается в радий, который распадается, выделяя газ радон. Вскоре после этого Содди показал, что в результате выделяется не только радон, но и гелий. Радон тоже неустойчив и распадается на другие элементы. Пару месяцев спустя, перед тем как Пьер и Мария Кюри были удостоены Нобелевской премии в 1903 году, Пьер обнаружил, что в процессе радиоактивного распада атом покидают электроны с выделением энергии в виде тепла. Даже если Кельвин был прав, полагая, что Земля охлаждалась из расплавленного состояния, он в любом случае не знал, что в то же время радиоактивные элементы внутри Земли производят достаточно тепла, чтобы затянуть процесс охлаждения практически на любой срок, который может понадобиться геологам.

Слайд 8

В 1910 году британский геолог Артур Холмс установил соотношение урана и свинца (U/ Pb ) для 17 различных минералов. Так удалось оценить возраст пород и показать, что свинец — стабильный продукт распада урана. Известная скорость распада урана в радон позволяла оценить количество урана. Свинец анализировали при помощи тонкой химической процедуры, пока накапливался радон. Чтобы удостовериться в правильности результатов, эксперимент повторяли до пяти раз. Однажды Холмсу пришлось отбросить все данные и начать сначала, потому что радон просочился в комнату, исказив результаты эксперимента. Этот метод в конечном счете и послужил основой для современной оценки возраста Земли .

Слайд 9

1911 Артур Холмс развивает уран-свинцовый метод датирования и выясняет, что Земля старше 1,64 млрд лет. Два года спустя Содди открывает ранее неизвестные изотопы свинца, что позволяет значительно улучшить точность метода. 1946 После открытия Альфредом Ниром породы возрастом 2,48 млрд лет Холмс использует его данные для разработки модели расчета возраста Земли, с помощью которой получает значение 3,015 млрд лет. 1956 Клэр Паттерсон оценивает содержание свинца в пяти метеоритах, упавших на Землю, что позволяет найти современное значение для возраста Земли, Луны и метеоритов. Оно равно 4,55 ± 0,07 млрд лет.