group-telegram.com/mentor_it/1439
Last Update:
В образце, содержащем большое количество атомов тория Th (227, 90) через 19 суток останется половина начального количества атомов. Каков период полураспада ядер атомов тория? (Ответ дать в сутках.)
☢️ Неочевидные факты о ядерном распаде, о которых вам не рассказывали в школе
Все знают, что радиоактивные элементы распадаются по экспоненте, но за этим сухим уравнением скрывается настоящая квантовая магия. Вот что по-настоящему удивительно:
🔸 1. Атом не "стареет" и не "изнашивается".
Представьте монету, которую вы подбрасываете раз в секунду, но "орёл" выпадает только один раз за миллиарды лет. Так и атом: вероятность его распада в любую следующую секунду абсолютно одинакова, независимо от того, сколько он уже просуществовал. Свежесозданный атом урана имеет те же шансы на распад, что и его "прапрадед", пролежавший в породе миллиард лет. Он не стареет, он просто в какой-то момент "выпадает орлом".
🔸 2. Закон радиоактивного распада — закон больших чисел в действии.
Мы не можем предсказать, когда распадется конкретный атом. Это чистая квантовая случайность. Знаменитый закон (N = N₀e^(-λt)) работает только для огромной совокупности атомов. Это статистический закон, подобно тому, как мы можем предсказать среднюю продолжительность жизни людей в стране, но не знаем, сколько проживет отдельный человек.
🔸 3. Радиоактивность можно "включать" и "выключать".
Нейтронная бомбардировка — это своего рода квантовый выключатель. Обычный стабильный кобальт-59, поглотив нейтрон, превращается в радиоактивный кобальт-60. Получается, что мы можем создавать радиоактивные элементы буквально "на лету", например, в активной зоне ядерного реактора. А потом они живут своей жизнью и распадаются по своему собственному, никуда не спешащему, графику.
🔸 4. Причина распада — квантовое туннелирование.
Почему вообще происходит распад, если протоны в ядре связаны ядерными силами? Всё дело в том, что альфа-частица (2 протона + 2 нейтрона) благодаря квантовым эффектам может "просачиваться" сквозь энергетический барьер, который ей классически неподвластен. Это называется "туннелированием". Представьте, что вам нужно бросить мяч через гору, но у вас не хватает сил. В микромире мяч с некоторой вероятностью может просто "пройти сквозь гору".
🔸 5. Без слабого взаимодействия Вселенная была бы совсем другой.
Бета-распад (когда нейтрон превращается в протон, испуская электрон и антинейтрино) — это одно из немногих проявлений слабого взаимодействия в макроскопическом мире. Если бы его не было, не работали бы наши Солнце и другие звезды (в их недрах идет бета-распад), не синтезировались бы тяжелые элементы, и, возможно, не было бы нас.
А если вас интересует разборы более трудных задач по теме распада и подробная теория, то я для вас подготовил PDF-файл с полезной лекцией. Там подробнее, чем в учебниках. Читайте и делитесь PDF-кой с друзьями.
📝 Радиоактивный распад руководство решения задач — разбор 8 сложных задач по теме. Еще много полезных разборов на моём
#ядерная_физика #физика #атомная_физика #physics #разбор_задач
💡 Репетитор IT mentor // @mentor_it
