На край стола поставили жестяную банку, плотно закрытую крышкой, так, что 2/3 банки свисало со стола. Через некоторое время банка упала. Что было в банке?
Там был УРАН!
Период полраспада квантовомеханической системы (частицы, ядра, атома, энергетического уровня и т.д.) — время TЅ, в течение которого система распадается с вероятностью 1/2. Если рассматривается ансамбль независимых частиц, то в течение одного периода полураспада количество выживших частиц уменьшится в среднем в 2 раза. Термин применим только к экспоненциально распадающимся системам.
Не следует считать, что за два периода полураспада распадутся все частицы, взятые в начальный момент времени. Поскольку каждый период полураспада уменьшает число выживших частиц вдвое, за время 2TЅ останется четверть от начального числа частиц, за 3TЅ — одна восьмая и т.д. Вообще, доля выживших частиц (или, точнее, вероятность выживания p для данной частицы) зависит от времени t следующим образом:
Если обозначить для данного момента времени число ядер способных к радиоактивному превращению через N, а промежуток времени через t2 - t1, где t1 и t2 - достаточно близкие моменты времени (t1 < t2), и число разлагающихся атомных ядер в этот отрезок времени через n, то n = KN(t2 - t1). Где коэффициент пропорциональности K = 0,693/TЅ носит название константы распада. Если принять разность (t2 - t1) равной единице, т.е. интервал времени наблюдения равным единице, то K = n/N и, следовательно, константа распада показывает долю от наличного числа атомных ядер, испытывающих распад в единицу времени. Следовательно, распад совершается так, что в единицу времени распадается одна и та же доля от наличного числа атомных ядер, что определяет закон экспоненциального распада.
Величины периодов полураспада для различных изотопов различны; для некоторых, особенно быстро распадающихся, период полураспада может быть равным миллионным долям секунды, а для некоторых изотопов, как уран 238 и торий 232, он соответственно равен 4,498*109 и 1,389*1010 лет. Легко подсчитать число атомов урана 238, испытывающих превращение в данном количестве урана, например, в одном килограмме в течение одной секунды. Количество любого элемента в граммах, численно равное атомному весу, содержит, как известно, 6,02*1023 атомов. Поэтому согласно приведённой выше формуле n = KN(t2 - t1) найдём число атомов урана, распадающихся в одном килограмме в одну секунду, имея ввиду, что в году 365*24*60*60 секунд,
.
Вычисления приводят к тому, что в одном килограмме урана в течение одной секунды распадается два миллиона атомов. Несмотря на такое огромное число, всё же скорость превращения ничтожно мала. Действительно, в секунду распадается следующая часть урана:
.
Таким образом, из наличного количества урана в одну секунду распадается его доля, равная
Сложная Загадка! Победителю приз!
2627.41 
