റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസ് നിയമങ്ങളുടെ പരിവർത്തനം. ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ ചുരുക്കത്തിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രം

റേഡിയോ ആക്ടീവ് റേഡിയേഷൻ സമയത്ത് പദാർത്ഥത്തിന് എന്ത് സംഭവിക്കും?
റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി ഗവേഷണത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ വിചിത്രവും അസാധാരണവുമായ നിരവധി കാര്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.

ആദ്യംയുറേനിയം, തോറിയം, റേഡിയം എന്നീ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിൻ്റെ സ്ഥിരതയാണ് ആശ്ചര്യപ്പെടുത്തുന്നത്.
ദിവസങ്ങളും മാസങ്ങളും വർഷങ്ങളും പിന്നിട്ടിട്ടും റേഡിയേഷൻ തീവ്രതയിൽ കാര്യമായ മാറ്റമുണ്ടായില്ല.
ചൂട്, വർദ്ധിച്ച സമ്മർദ്ദം തുടങ്ങിയ സാധാരണ സ്വാധീനങ്ങളാൽ ഇത് ബാധിച്ചിരുന്നില്ല.
റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥങ്ങൾ പ്രവേശിച്ച രാസപ്രവർത്തനങ്ങളും വികിരണത്തിൻ്റെ തീവ്രതയെ ബാധിച്ചില്ല.

രണ്ടാമതായി, റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി കണ്ടുപിടിച്ചതിന് ശേഷം വളരെ വേഗം, റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റിക്ക് ഊർജം പ്രകാശനം ചെയ്യുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമായി.
പിയറി ക്യൂറി ഒരു കലോറിമീറ്ററിൽ റേഡിയം ക്ലോറൈഡിൻ്റെ ഒരു ആംപ്യൂൾ സ്ഥാപിച്ചു.
α-, β-, γ-കിരണങ്ങൾ അതിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ടു, അവയുടെ ഊർജ്ജം കാരണം കലോറിമീറ്റർ ചൂടാക്കി.
1 ഗ്രാം ഭാരമുള്ള റേഡിയം ഒരു മണിക്കൂറിൽ 582 J ന് തുല്യമായ ഊർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് ക്യൂറി നിർണ്ണയിച്ചു.
അത്തരം ഊർജ്ജം വർഷങ്ങളോളം തുടർച്ചയായി പുറത്തുവരുന്നു!

അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ സ്വാധീനങ്ങളും ബാധിക്കാത്ത ഊർജ്ജം എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നത്?
പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി സമയത്ത്, ഒരു പദാർത്ഥത്തിന് ചില അഗാധമായ മാറ്റങ്ങൾ അനുഭവപ്പെടുന്നു, സാധാരണ രാസ പരിവർത്തനങ്ങളിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്.
ആറ്റങ്ങൾ സ്വയം പരിവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുമെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെട്ടു.
ഇപ്പോൾ ഈ ചിന്ത വലിയ ആശ്ചര്യം ഉണ്ടാക്കിയേക്കില്ല, കാരണം ഒരു കുട്ടിക്ക് വായിക്കാൻ പഠിക്കുന്നതിന് മുമ്പുതന്നെ അതിനെക്കുറിച്ച് കേൾക്കാനാകും.
എന്നാൽ ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ. അത് അതിശയകരമാണെന്ന് തോന്നി, അത് പ്രകടിപ്പിക്കാൻ ധൈര്യപ്പെടാൻ വലിയ ധൈര്യം ആവശ്യമായിരുന്നു.
അക്കാലത്ത്, ആറ്റങ്ങളുടെ അസ്തിത്വത്തിന് അനിഷേധ്യമായ തെളിവുകൾ ലഭിച്ചിരുന്നു.
ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക് ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള ഡെമോക്രിറ്റസിൻ്റെ ആശയം ഒടുവിൽ വിജയിച്ചു.
ഇതിന് തൊട്ടുപിന്നാലെ, ആറ്റങ്ങളുടെ മാറ്റമില്ലാത്തത് ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

അതിനാൽ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സമയത്ത്, ആറ്റങ്ങളുടെ തുടർച്ചയായ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖല സംഭവിക്കുന്നു.
ഇംഗ്ലീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ എഫ്. സോഡിയുമായി ചേർന്ന് റഥർഫോർഡ് ആരംഭിച്ചതും അദ്ദേഹം തുടർന്നതുമായ ആദ്യ പരീക്ഷണങ്ങളെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് ചിന്തിക്കാം.

റഥർഫോർഡ് അത് കണ്ടെത്തി പ്രവർത്തനംഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിൽ പുറന്തള്ളുന്ന ആൽഫ കണങ്ങളുടെ എണ്ണം എന്ന് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന തോറിയം, അടഞ്ഞ ആംപ്യൂളിൽ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു.
വളരെ ദുർബലമായ വായു പ്രവാഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പോലും തയ്യാറാക്കൽ വീശുകയാണെങ്കിൽ, തോറിയത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം വളരെ കുറയുന്നു.
α-കണങ്ങളോടൊപ്പം ഒരേസമയം തോറിയം ഒരുതരം റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞൻ നിർദ്ദേശിച്ചു.

തോറിയം അടങ്ങിയ ആംപ്യൂളിൽ നിന്ന് വായു വലിച്ചെടുക്കുന്നതിലൂടെ, റഥർഫോർഡ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകത്തെ വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും അതിൻ്റെ അയോണൈസിംഗ് കഴിവ് പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്തു.
ഈ വാതകത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം (തോറിയം, യുറേനിയം, റേഡിയം എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി) കാലക്രമേണ വളരെ വേഗത്തിൽ കുറയുന്നു.
ഓരോ മിനിറ്റിലും പ്രവർത്തനം പകുതിയായി കുറയുന്നു, പത്ത് മിനിറ്റിനുശേഷം അത് പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാകും.
സോഡി ഈ വാതകത്തിൻ്റെ രാസ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു, അത് ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലും പ്രവേശിക്കുന്നില്ലെന്ന് കണ്ടെത്തി, അതായത്, ഇത് ഒരു നിഷ്ക്രിയ വാതകമാണ്.
തുടർന്ന്, ഈ വാതകത്തെ റഡോൺ എന്ന് വിളിക്കുകയും ഡി.ഐ. മെൻഡലീവിൻ്റെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ സീരിയൽ നമ്പർ 86-ന് കീഴിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തു.

മറ്റ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളും പരിവർത്തനങ്ങൾ അനുഭവിച്ചു: യുറേനിയം, ആക്റ്റിനിയം, റേഡിയം.
ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ പൊതു നിഗമനം റഥർഫോർഡ് കൃത്യമായി രൂപപ്പെടുത്തിയതാണ്: “ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് വസ്തുവിൻ്റെ ആറ്റങ്ങൾ സ്വതസിദ്ധമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാണ്.
ഓരോ നിമിഷവും, മൊത്തം ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം അസ്ഥിരമാവുകയും സ്ഫോടനാത്മകമായി വിഘടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ബഹുഭൂരിപക്ഷം കേസുകളിലും, ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു ശകലം - ഒരു α-കണിക - വലിയ വേഗതയിൽ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു.
മറ്റ് ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, സ്ഫോടനത്തോടൊപ്പം ഒരു ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പുറന്തള്ളലും രശ്മികളുടെ രൂപവും ഉണ്ടാകുന്നു, എക്സ്-കിരണങ്ങൾ പോലെ, വലിയ തുളച്ചുകയറുന്ന ശക്തിയുണ്ട്, അവയെ γ-റേഡിയേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഒരു ആറ്റോമിക് പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഒരു പുതിയ തരം പദാർത്ഥം രൂപം കൊള്ളുന്നു, യഥാർത്ഥ പദാർത്ഥത്തിൽ നിന്ന് അതിൻ്റെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളിൽ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്.
എന്നിരുന്നാലും, ഈ പുതിയ പദാർത്ഥം തന്നെ അസ്ഥിരമാണ്, കൂടാതെ സ്വഭാവഗുണമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് വികിരണത്തിൻ്റെ ഉദ്വമനത്തോടൊപ്പം ഒരു പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു.

അങ്ങനെ, ചില മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങൾ സ്വയമേവയുള്ള ശിഥിലീകരണത്തിന് വിധേയമാണെന്ന് കൃത്യമായി സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു, സാധാരണ തന്മാത്രാ പരിഷ്ക്കരണ സമയത്ത് പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അത് വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറന്തള്ളുന്നു.

ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസ് കണ്ടെത്തിയതിനുശേഷം, റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തന സമയത്ത് മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമായത് ഈ ന്യൂക്ലിയസാണെന്ന് പെട്ടെന്ന് വ്യക്തമായി.
എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലിൽ ആൽഫ കണങ്ങളൊന്നുമില്ല, കൂടാതെ ഷെൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നത് ആറ്റത്തെ ഒരു അയോണാക്കി മാറ്റുന്നു, അല്ലാതെ ഒരു പുതിയ രാസ മൂലകമാക്കി മാറ്റുന്നു.
ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പുറന്തള്ളൽ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജിനെ ഒന്നായി മാറ്റുന്നു (അത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു).

അതിനാൽ, റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി എന്നത് ചില ന്യൂക്ലിയസുകളെ മറ്റുള്ളവയിലേക്ക് സ്വയമേവ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുന്നതാണ്, വിവിധ കണങ്ങളുടെ ഉദ്വമനത്തോടൊപ്പം.

ഓഫ്സെറ്റ് നിയമം

ആണവ പരിവർത്തനങ്ങൾ വിളിക്കപ്പെടുന്നവയ്ക്ക് വിധേയമാണ് സ്ഥാനചലന നിയമം, ആദ്യം സോഡി രൂപീകരിച്ചത്.

α ക്ഷയ സമയത്ത്, ന്യൂക്ലിയസിന് അതിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ചാർജ് 2e നഷ്ടപ്പെടുകയും അതിൻ്റെ പിണ്ഡം M ഏകദേശം നാല് ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റുകൾ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.
തൽഫലമായി, മൂലകം ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ തുടക്കത്തിലേക്ക് രണ്ട് സെല്ലുകളെ മാറ്റുന്നു.

ഇവിടെ, രസതന്ത്രത്തിലെന്നപോലെ, പൊതുവായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട ചിഹ്നങ്ങളാൽ മൂലകത്തെ നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു: ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് ചിഹ്നത്തിൻ്റെ ചുവടെ ഇടതുവശത്ത് ഒരു സൂചികയായും ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം ചിഹ്നത്തിൻ്റെ മുകളിൽ ഇടതുവശത്ത് ഒരു സൂചികയായും എഴുതിയിരിക്കുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രജനെ ചിഹ്നത്താൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു
ഒരു ഹീലിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ് ആയ ഒരു α കണികയ്ക്ക്, നൊട്ടേഷൻ മുതലായവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ബീറ്റാ ശോഷണ സമയത്ത്, ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു
തൽഫലമായി, ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് ഒന്നായി വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ പിണ്ഡം ഏതാണ്ട് മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു:

ഇവിടെ അത് ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു: മുകളിലുള്ള സൂചിക 0 അർത്ഥമാക്കുന്നത് പിണ്ഡത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക് യൂണിറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അതിൻ്റെ പിണ്ഡം വളരെ ചെറുതാണ് എന്നാണ്; ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ആൻ്റിന്യൂട്രിനോ എന്നത് വളരെ ചെറിയ (ഒരുപക്ഷേ പൂജ്യം) പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ന്യൂട്രൽ കണമാണ്, അത് ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം കൊണ്ടുപോകുന്നു. β-ക്ഷയ സമയത്ത്.
ഒരു ആൻ്റിന്യൂട്രിനോയുടെ രൂപീകരണം ഏതെങ്കിലും ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ β-ക്ഷയത്തോടൊപ്പമുണ്ട്, ഈ കണിക പലപ്പോഴും അനുബന്ധ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങളിൽ സൂചിപ്പിച്ചിട്ടില്ല.

β ക്ഷയത്തിനു ശേഷം, മൂലകം ഒരു സെല്ലിനെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ അവസാനത്തിലേക്ക് അടുപ്പിക്കുന്നു..

ഗാമാ വികിരണം ചാർജ് മാറ്റത്തോടൊപ്പമല്ല; ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പിണ്ഡം നിസ്സാരമായി മാറുന്നു.

സ്ഥാനചലന നിയമം അനുസരിച്ച്, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സമയത്ത് മൊത്തം വൈദ്യുത ചാർജ് സംരക്ഷിക്കപ്പെടുകയും ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ആപേക്ഷിക ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം ഏകദേശം സംരക്ഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സമയത്ത് രൂപം കൊള്ളുന്ന പുതിയ ന്യൂക്ലിയസുകളും റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആയിരിക്കുകയും കൂടുതൽ പരിവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുകയും ചെയ്യും.

അതിനാൽ,
റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സമയത്ത്, ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയുകൾ രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് റേഡിയേഷൻ സമയത്ത് പദാർത്ഥത്തിന് എന്ത് സംഭവിക്കും? ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ ഈ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാൻ. അത് വളരെ എളുപ്പമായിരുന്നില്ല. റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി ഗവേഷണത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ വിചിത്രവും അസാധാരണവുമായ നിരവധി കാര്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.

ഒന്നാമതായി, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളായ യുറേനിയം, തോറിയം, റേഡിയം എന്നിവ വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന അതിശയകരമായ സ്ഥിരത. ദിവസങ്ങളും മാസങ്ങളും വർഷങ്ങളും കഴിഞ്ഞിട്ടും റേഡിയേഷൻ തീവ്രതയിൽ കാര്യമായ മാറ്റമുണ്ടായില്ല. ചൂട് അല്ലെങ്കിൽ വർദ്ധിച്ച സമ്മർദ്ദം പോലുള്ള സാധാരണ സ്വാധീനങ്ങളാൽ ഇത് ബാധിച്ചിരുന്നില്ല.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥങ്ങൾ പ്രവേശിച്ച രാസപ്രവർത്തനങ്ങളും വികിരണത്തിൻ്റെ തീവ്രതയെ ബാധിച്ചില്ല.

രണ്ടാമതായി, റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി കണ്ടെത്തിയതിന് ശേഷം വളരെ വേഗം റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റിക്ക് ഊർജം പ്രകാശനം ചെയ്യുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമായി. പിയറി ക്യൂറി ഒരു കലോറിമീറ്ററിൽ റേഡിയം ക്ലോറൈഡിൻ്റെ ഒരു ആംപ്യൂൾ സ്ഥാപിച്ചു. α-, β-, γ-കിരണങ്ങൾ അതിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ടു, അവയുടെ ഊർജ്ജം കാരണം കലോറിമീറ്റർ ചൂടാക്കി. 1 ഗ്രാം റേഡിയം 1 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ 582 J ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുമെന്ന് ക്യൂറി നിർണ്ണയിച്ചു. ഈ ഊർജ്ജം വർഷങ്ങളോളം തുടർച്ചയായി പുറത്തുവരുന്നു.

അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ സ്വാധീനങ്ങളും ബാധിക്കാത്ത ഊർജ്ജം എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നത്? പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി സമയത്ത്, ഒരു പദാർത്ഥത്തിന് ചില അഗാധമായ മാറ്റങ്ങൾ അനുഭവപ്പെടുന്നു, സാധാരണ രാസ പരിവർത്തനങ്ങളിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്. എന്നാണ് കരുതിയത് ആറ്റങ്ങൾ സ്വയം പരിവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു!

ഇപ്പോൾ ഈ ചിന്ത വലിയ ആശ്ചര്യം ഉണ്ടാക്കിയേക്കില്ല, കാരണം ഒരു കുട്ടിക്ക് വായിക്കാൻ പഠിക്കുന്നതിന് മുമ്പുതന്നെ അതിനെക്കുറിച്ച് കേൾക്കാനാകും. എന്നാൽ ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ. അത് അതിശയകരമാണെന്ന് തോന്നി, അത് പ്രകടിപ്പിക്കാൻ തീരുമാനിക്കാൻ വലിയ ധൈര്യം ആവശ്യമായിരുന്നു. അക്കാലത്ത്, ആറ്റങ്ങളുടെ അസ്തിത്വത്തിന് അനിഷേധ്യമായ തെളിവുകൾ ലഭിച്ചിരുന്നു. ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള ഡെമോക്രിറ്റസിൻ്റെ നൂറ്റാണ്ടുകൾ പഴക്കമുള്ള ആശയം ഒടുവിൽ വിജയിച്ചു. ഇതിന് തൊട്ടുപിന്നാലെ, ആറ്റങ്ങളുടെ മാറ്റമില്ലാത്തത് ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൽ ആറ്റങ്ങളുടെ തുടർച്ചയായ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖല സംഭവിക്കുന്നു എന്ന പൂർണ്ണ ആത്മവിശ്വാസത്തിലേക്ക് നയിച്ച പരീക്ഷണങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ വിശദമായി സംസാരിക്കില്ല. ഇംഗ്ലീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ എഫ്. സോഡിയുമായി (1877-1956) റൂഥർഫോർഡ് ആരംഭിച്ചതും അദ്ദേഹം തുടർന്നു നടത്തിയതുമായ ആദ്യ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ മാത്രം നമുക്ക് താമസിക്കാം.

റഥർഫോർഡ് അത് കണ്ടെത്തി തോറിയം പ്രവർത്തനം, ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിലെ ക്ഷയങ്ങളുടെ എണ്ണമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു, അടച്ച ആംപ്യൂളിൽ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു. വളരെ ദുർബലമായ വായു പ്രവാഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പോലും തയ്യാറാക്കൽ വീശുകയാണെങ്കിൽ, തോറിയത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം വളരെ കുറയുന്നു. ആൽഫ കണങ്ങളോടൊപ്പം ഒരേസമയം തോറിയം ഒരുതരം വാതകം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് റഥർഫോർഡ് നിർദ്ദേശിച്ചു, അത് റേഡിയോ ആക്ടീവ് കൂടിയാണ്. അദ്ദേഹം ഈ വാതകത്തെ വിളിച്ചു ഉദ്വമനം. തോറിയം അടങ്ങിയ ആംപ്യൂളിൽ നിന്ന് വായു വലിച്ചെടുക്കുന്നതിലൂടെ, റഥർഫോർഡ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകത്തെ വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും അതിൻ്റെ അയോണൈസിംഗ് കഴിവ് പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്തു. ഈ വാതകത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം കാലക്രമേണ അതിവേഗം കുറയുന്നതായി ഇത് മാറി. ഓരോ മിനിറ്റിലും പ്രവർത്തനം പകുതിയായി കുറയുന്നു, പത്ത് മിനിറ്റിനു ശേഷം അത് പ്രായോഗികമായി പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്. സോഡി ഈ വാതകത്തിൻ്റെ രാസ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു, അത് ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലും പ്രവേശിക്കുന്നില്ലെന്ന് കണ്ടെത്തി, അതായത്, ഇത് ഒരു നിഷ്ക്രിയ വാതകമാണ്. തുടർന്ന്, വാതകത്തിന് റഡോൺ എന്ന് പേരിടുകയും സീരിയൽ നമ്പർ 86-ന് കീഴിൽ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തു. മറ്റ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളും രൂപാന്തരങ്ങൾ അനുഭവിച്ചു: യുറേനിയം, ആക്റ്റിനിയം, റേഡിയം. ശാസ്ത്രജ്ഞർ എത്തിച്ചേർന്ന പൊതുവായ നിഗമനം റഥർഫോർഡ് കൃത്യമായി രൂപപ്പെടുത്തിയതാണ്: “ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് വസ്തുവിൻ്റെ ആറ്റങ്ങൾ സ്വതസിദ്ധമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാണ്. ഓരോ നിമിഷവും, മൊത്തം ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം അസ്ഥിരമാവുകയും സ്ഫോടനാത്മകമായി വിഘടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബഹുഭൂരിപക്ഷം കേസുകളിലും, ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു ശകലം - ഒരു α-കണിക - വലിയ വേഗതയിൽ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു. മറ്റ് ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, സ്ഫോടനത്തോടൊപ്പം ഒരു ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പുറന്തള്ളലും രശ്മികളുടെ രൂപവും ഉണ്ടാകുന്നു, എക്സ്-കിരണങ്ങൾ പോലെ, ഉയർന്ന തുളച്ചുകയറുന്ന ശക്തിയുള്ളതിനാൽ അവയെ γ-റേഡിയേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു ആറ്റോമിക് പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഒരു പുതിയ തരം പദാർത്ഥം രൂപം കൊള്ളുന്നു, യഥാർത്ഥ പദാർത്ഥത്തിൽ നിന്ന് അതിൻ്റെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളിൽ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പുതിയ പദാർത്ഥം തന്നെ അസ്ഥിരമാണ്, കൂടാതെ സ്വഭാവഗുണമുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് വികിരണത്തിൻ്റെ ഉദ്വമനത്തോടൊപ്പം ഒരു പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു.

അങ്ങനെ, ചില മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങൾ സ്വയമേവയുള്ള ശിഥിലീകരണത്തിന് വിധേയമാണെന്ന് കൃത്യമായി സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു, സാധാരണ തന്മാത്രാ പരിഷ്ക്കരണ സമയത്ത് പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അത് വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറന്തള്ളുന്നു.

ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസ് കണ്ടെത്തിയതിനുശേഷം, റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തന സമയത്ത് മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമായത് ഈ ന്യൂക്ലിയസാണെന്ന് പെട്ടെന്ന് വ്യക്തമായി. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലിൽ ഒഎസ്-കണികകളൊന്നുമില്ല, കൂടാതെ ഷെൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം ഒന്നായി കുറയുന്നത് ആറ്റത്തെ ഒരു അയോണാക്കി മാറ്റുന്നു, അല്ലാതെ ഒരു പുതിയ രാസ മൂലകമല്ല. ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പുറന്തള്ളൽ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജിനെ ഒന്നായി മാറ്റുന്നു (അത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു). ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ് ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ മൂലകത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക് നമ്പറും അതിൻ്റെ എല്ലാ രാസ ഗുണങ്ങളും നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

കുറിപ്പ്

സാഹിത്യം

മ്യാക്കിഷെവ് ജി.യാ. ഭൗതികശാസ്ത്രം: ഒപ്റ്റിക്സ്. ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രം. 11-ാം ക്ലാസ്: വിദ്യാഭ്യാസം. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ആഴത്തിലുള്ള പഠനത്തിന്. - എം.: ബസ്റ്റാർഡ്, 2002. - പി. 351-353.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ

1903-ൽ പിയറി ക്യൂറി, യുറേനിയം ലവണങ്ങൾ തുടർച്ചയായും കാലക്രമേണ ദൃശ്യമായ കുറവുമില്ലാതെ താപ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നതായി കണ്ടെത്തി, ഇത് ഒരു യൂണിറ്റ് പിണ്ഡത്തിന്, ഏറ്റവും ഊർജ്ജസ്വലമായ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വളരെ വലുതായി തോന്നി. റേഡിയം കൂടുതൽ താപം പുറത്തുവിടുന്നു - 1 ഗ്രാം ശുദ്ധമായ പദാർത്ഥത്തിന് മണിക്കൂറിൽ 107 ജെ. മാഗ്മ ഉരുകാൻ ഭൂഗോളത്തിൻ്റെ ആഴത്തിൽ ലഭ്യമായ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ പര്യാപ്തമാണെന്ന് (പരിമിതമായ താപ നീക്കം ചെയ്യൽ സാഹചര്യങ്ങളിൽ)

അക്ഷയമെന്നു തോന്നുന്ന ഈ ഊർജത്തിൻ്റെ ഉറവിടം എവിടെയാണ്? പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ മേരി ക്യൂറി മുന്നോട്ടുവച്ചു. രണ്ട് അനുമാനങ്ങൾ. അവയിലൊന്ന് (കെൽവിൻ പ്രഭു പങ്കിട്ടത് ) റേഡിയോ ആക്ടീവ് വസ്തുക്കൾ ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള കോസ്മിക് വികിരണം പിടിച്ചെടുക്കുകയും ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. രണ്ടാമത്തെ അനുമാനത്തിന് അനുസൃതമായി, വികിരണം ആറ്റങ്ങളിൽ തന്നെ ചില മാറ്റങ്ങളോടൊപ്പം ഉണ്ടാകുന്നു, അതേ സമയം ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടുന്നു, അത് പുറത്തുവിടുന്നു. രണ്ട് അനുമാനങ്ങളും ഒരുപോലെ അവിശ്വസനീയമായി തോന്നി, പക്ഷേ ക്രമേണ കൂടുതൽ കൂടുതൽ തെളിവുകൾ രണ്ടാമത്തേതിന് അനുകൂലമായി ശേഖരിച്ചു.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് എന്ത് സംഭവിക്കുമെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ ഏണസ്റ്റ് റഥർഫോർഡ് വലിയ സംഭാവന നൽകി. 1895-ൽ, ഇംഗ്ലീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ വില്യം റാംസെ, വായുവിൽ ആർഗോൺ കണ്ടെത്തിയതിൽ പ്രശസ്തനായി, ക്ലെവൈറ്റ് ധാതുവിൽ മറ്റൊരു ഉദാത്ത വാതകം കണ്ടെത്തി - ഹീലിയം. തുടർന്ന്, മറ്റ് ധാതുക്കളിൽ ഗണ്യമായ അളവിൽ ഹീലിയം കണ്ടെത്തി - എന്നാൽ യുറേനിയവും തോറിയവും അടങ്ങിയവ മാത്രം. ഇത് ആശ്ചര്യകരവും വിചിത്രവുമായി തോന്നി - ധാതുക്കളിൽ അപൂർവ വാതകം എവിടെ നിന്ന് ലഭിക്കും? റേഡിയോ ആക്ടീവ് ധാതുക്കൾ പുറന്തള്ളുന്ന ആൽഫ കണങ്ങളുടെ സ്വഭാവം റഥർഫോർഡ് അന്വേഷിക്കാൻ തുടങ്ങിയപ്പോൾ, ഹീലിയം റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ ഒരു ഉൽപ്പന്നമാണെന്ന് വ്യക്തമായി. സെമി.റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി). ഇതിനർത്ഥം ചില രാസ ഘടകങ്ങൾ മറ്റുള്ളവയെ "ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ" പ്രാപ്തമാണ് - ഇത് നിരവധി തലമുറകളുടെ രസതന്ത്രജ്ഞർ ശേഖരിച്ച എല്ലാ അനുഭവങ്ങൾക്കും വിരുദ്ധമാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, യുറേനിയവും തോറിയവും ഹീലിയത്തിലേക്കുള്ള "പരിവർത്തനം" പരിമിതമായിരുന്നില്ല. 1899-ൽ, റഥർഫോർഡിൻ്റെ ലബോറട്ടറിയിൽ മറ്റൊരു വിചിത്ര പ്രതിഭാസം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു (അക്കാലത്ത് അദ്ദേഹം മോൺട്രിയലിൽ ജോലി ചെയ്യുകയായിരുന്നു): അടച്ച ആംപ്യൂളിലെ തോറിയം മൂലകത്തിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പുകൾ നിരന്തരമായ പ്രവർത്തനം നിലനിർത്തി, പക്ഷേ തുറന്ന വായുവിൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡ്രാഫ്റ്റുകൾ. തോറിയം റേഡിയോ ആക്ടീവ് വാതകം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് റഥർഫോർഡ് പെട്ടെന്ന് മനസ്സിലാക്കി (ഇതിനെ തോറിയം എമാനേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു - ലാറ്റിൻ എമാനാറ്റിയോ - ഔട്ട്‌ഫ്ലോ, അല്ലെങ്കിൽ തോറോൺ) ). റേഡിയത്തിലും സമാനമായ ഒരു വാതക "പുറന്തള്ളൽ" കണ്ടെത്തി (അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനം വളരെ സാവധാനത്തിൽ കുറഞ്ഞു) - ഇതിനെ റേഡിയം എമാനേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ റാഡൺ എന്ന് വിളിച്ചിരുന്നു. ആക്ടിനിയത്തിന് അതിൻ്റേതായ "എമനേഷൻ" ഉണ്ടെന്നും കണ്ടെത്തി, അത് കുറച്ച് നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു; അതിനെ ആക്റ്റിനിയം എമാനേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ആക്റ്റിനോൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തുടർന്ന്, ഈ “വിസർജ്ജനങ്ങളെല്ലാം” ഒരേ രാസ മൂലകത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളാണെന്ന് മനസ്സിലായി - റഡോൺ ( സെമി.കെമിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ).

അറിയപ്പെടുന്ന രാസ മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പുകളിൽ ഒന്നിലേക്ക് സീരീസിലെ ഓരോ അംഗത്തെയും നിയോഗിച്ച ശേഷം, യുറേനിയം സീരീസ് യുറേനിയം -238 ലാണ് ആരംഭിക്കുന്നതെന്ന് വ്യക്തമായി. ടി 1/2 = 4.47 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ) സ്ഥിരമായ ലീഡ്-206-ൽ അവസാനിക്കുന്നു; ഈ ശ്രേണിയിലെ ഒരു അംഗം റേഡിയം വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട മൂലകമായതിനാൽ, ഈ ശ്രേണിയെ യുറേനിയം-റേഡിയം സീരീസ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. ആക്റ്റിനിയം സീരീസ് (അതിൻ്റെ മറ്റൊരു പേര് ആക്റ്റിനോറേനിയം സീരീസ്) സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നത്, പക്ഷേ അതിൻ്റെ മറ്റ് ഐസോടോപ്പിൽ നിന്നാണ് - 235 യു ( ടി 1/2 = 794 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ). തോറിയം പരമ്പര ആരംഭിക്കുന്നത് ന്യൂക്ലൈഡ് 232th ( ടി 1/2 = 14 ബില്യൺ വർഷം). അവസാനമായി, പ്രകൃതിയിൽ ഇല്ലാത്ത നെപ്ട്യൂണിയം സീരീസ്, കൃത്രിമമായി ലഭിച്ച നെപ്ട്യൂണിയത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ഐസോടോപ്പിൽ നിന്നാണ് ആരംഭിക്കുന്നത്: 237 Np  233 Pa  233 U  229 Th  225 Ra  225 AC  1 225 Ra  225 Ac  1 22 Bi  213 Po  2 09 Pb  209 Bi. ഈ ശ്രേണിയിൽ ഒരു "ഫോർക്ക്" ഉണ്ട്: 2% പ്രോബബിലിറ്റി ഉള്ള 213 Bi 209 Tl ആയി മാറാം, അത് ഇതിനകം 209 Pb ആയി മാറുന്നു. നെപ്ട്യൂണിയം സീരീസിൻ്റെ കൂടുതൽ രസകരമായ ഒരു സവിശേഷത വാതക "വിസർജ്ജനങ്ങളുടെ" അഭാവമാണ്, ഈ പരമ്പരയിലെ അവസാന അംഗം ഈയത്തിന് പകരം ബിസ്മത്താണ്. ഈ കൃത്രിമ പരമ്പരയുടെ പൂർവ്വികൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 2.14 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ മാത്രമാണ്, അതിനാൽ സൗരയൂഥത്തിൻ്റെ രൂപീകരണ സമയത്ത് നെപ്ട്യൂണിയം നിലനിന്നിരുന്നെങ്കിൽപ്പോലും, ഇന്നുവരെ "അതിജീവിക്കാൻ" കഴിഞ്ഞില്ല. ഭൂമിയുടെ പ്രായം 4.6 ബില്യൺ വർഷങ്ങളായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഈ സമയത്ത് (2000-ലധികം അർദ്ധായുസ്സുകൾ) ഒരു ആറ്റം പോലും നെപ്ട്യൂണിയത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നില്ല.

ഉദാഹരണമായി, റേഡിയം പരിവർത്തന ശൃംഖലയിലെ സംഭവങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണമായ കുരുക്ക് റഥർഫോർഡ് അനാവരണം ചെയ്തു (റേഡിയം -226 യുറേനിയം -238 ൻ്റെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ ആറാമത്തെ അംഗമാണ്). ഡയഗ്രം റഥർഫോർഡിൻ്റെ കാലത്തെ പ്രതീകങ്ങളും ന്യൂക്ലൈഡുകൾക്കായുള്ള ആധുനിക ചിഹ്നങ്ങളും, അതുപോലെ തന്നെ അർദ്ധായുസ്സിനെക്കുറിച്ചുള്ള ശോഷണത്തിൻ്റെ തരവും ആധുനിക ഡാറ്റയും കാണിക്കുന്നു; മുകളിലുള്ള ശ്രേണിയിൽ ഒരു ചെറിയ “ഫോർക്ക്” ഉണ്ട്: 0.04% പ്രോബബിലിറ്റി ഉള്ള RaC ലേക്ക് RaC""(210 Tl) ആയി മാറാൻ കഴിയും, അത് അതേ RaD ആയി മാറുന്നു ( ടി 1/2 = 1.3 മിനിറ്റ്). ഈ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ലീഡിന് വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ അർദ്ധായുസ്സുണ്ട്, അതിനാൽ പരീക്ഷണ സമയത്ത് ഒരാൾക്ക് അതിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള പരിവർത്തനങ്ങളെ അവഗണിക്കാം.

ഈ പരമ്പരയിലെ അവസാന അംഗമായ ലീഡ്-206 (RaG) സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്; സ്വാഭാവിക ലീഡിൽ ഇത് 24.1% ആണ്. തോറിയം സീരീസ് സ്ഥിരതയുള്ള ലീഡ്-208-ലേക്ക് നയിക്കുന്നു ("സാധാരണ" ലെഡിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം 52.4% ആണ്), ആക്റ്റിനിയം സീരീസ് ലീഡ്-207-ലേക്ക് നയിക്കുന്നു (ഇതിൻ്റെ ലെഡ് ഉള്ളടക്കം 22.1% ആണ്). ആധുനിക ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ ഈ ലെഡ് ഐസോടോപ്പുകളുടെ അനുപാതം തീർച്ചയായും, പാരൻ്റ് ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ അർദ്ധായുസ്സുമായും ഭൂമി രൂപപ്പെട്ട പദാർത്ഥത്തിലെ അവയുടെ പ്രാരംഭ അനുപാതവുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ "സാധാരണ", റേഡിയോജനിക് അല്ലാത്ത, ലീഡ് 1.4% മാത്രമാണ്. അതിനാൽ, തുടക്കത്തിൽ ഭൂമിയിൽ യുറേനിയവും തോറിയവും ഇല്ലായിരുന്നുവെങ്കിൽ, അതിലെ ലീഡ് 1.6 × 10 -3% (ഏകദേശം കോബാൾട്ടിന് തുല്യമാണ്), എന്നാൽ 70 മടങ്ങ് കുറവായിരിക്കും (ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻഡിയം പോലുള്ള അപൂർവ ലോഹങ്ങൾ പോലെ). തുലിയം!). മറുവശത്ത്, നിരവധി ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിലേക്ക് പറന്ന ഒരു സാങ്കൽപ്പിക രസതന്ത്രജ്ഞൻ അതിൽ വളരെ കുറച്ച് ഈയവും കൂടുതൽ യുറേനിയവും തോറിയവും കണ്ടെത്തുമായിരുന്നു.

1915-ൽ എഫ്. സോഡി സിലോൺ ധാതുവായ തോറൈറ്റിൽ (ThSiO 4) നിന്ന് തോറിയത്തിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത ലെഡ് രൂപപ്പെട്ടപ്പോൾ, അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം 207.77 ന് തുല്യമായി മാറി, അതായത്, "സാധാരണ" ലെഡിനേക്കാൾ (207.2). "സൈദ്ധാന്തിക" (208) ൽ നിന്നുള്ള വ്യത്യാസമാണിത്, തോറൈറ്റിൽ കുറച്ച് യുറേനിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ലെഡ്-206 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. തോറിയം അടങ്ങിയിട്ടില്ലാത്ത ചില യുറേനിയം ധാതുക്കളിൽ നിന്ന് ഈയം വേർതിരിച്ചെടുത്ത അമേരിക്കൻ രസതന്ത്രജ്ഞനായ തിയോഡോർ വില്യം റിച്ചാർഡ്സ്, ആറ്റോമിക പിണ്ഡം അളക്കുന്ന മേഖലയിലെ അധികാരിയായപ്പോൾ, അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം ഏതാണ്ട് 206 ആയി മാറി. ഈ ലെഡിൻ്റെ സാന്ദ്രത അല്പം കുറവായിരുന്നു. ഇത് കണക്കാക്കിയ ഒന്നുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു: (Pb)  206/207.2 = 0.994(Pb), ഇവിടെ (Pb) = 11.34 g/cm 3 . മറ്റ് പല മൂലകങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചും, ഈയത്തിന്, വളരെ ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം അളക്കുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ലെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു: വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ എടുത്ത സാമ്പിളുകൾ അല്പം വ്യത്യസ്തമായ ഫലങ്ങൾ നൽകും ( സെമി.കാർബൺ യൂണിറ്റ്).

പ്രകൃതിയിൽ, ഡയഗ്രാമുകളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ശൃംഖലകൾ തുടർച്ചയായി സംഭവിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ചില രാസ ഘടകങ്ങൾ (റേഡിയോ ആക്ടീവ്) മറ്റുള്ളവയായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു, ഭൂമിയുടെ അസ്തിത്വത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ കാലഘട്ടത്തിലും അത്തരം പരിവർത്തനങ്ങൾ സംഭവിച്ചു. റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ പ്രാരംഭ അംഗങ്ങൾ (അവരെ അമ്മ എന്ന് വിളിക്കുന്നു) ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാലം ജീവിച്ചിരിക്കുന്നു: യുറേനിയം -238 ൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 4.47 ബില്യൺ വർഷമാണ്, തോറിയം -232 14.05 ബില്യൺ വർഷമാണ്, യുറേനിയം -235 ("ആക്റ്റിനോറേനിയം" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ആക്ടിനിയം പരമ്പരയുടെ പൂർവ്വികൻ - 703.8 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ. ഈ നീണ്ട ശൃംഖലയിലെ എല്ലാ തുടർന്നുള്ള ("മകൾ") അംഗങ്ങളും വളരെ കുറഞ്ഞ ജീവിതമാണ് ജീവിക്കുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, റേഡിയോകെമിസ്റ്റുകൾ "റേഡിയോ ആക്ടീവ് സന്തുലിതാവസ്ഥ" എന്ന് വിളിക്കുന്ന ഒരു അവസ്ഥ സംഭവിക്കുന്നു: പാരൻ്റ് യുറേനിയം, തോറിയം അല്ലെങ്കിൽ ആക്റ്റിനിയം (ഈ നിരക്ക് വളരെ കുറവാണ്) എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഒരു ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ രൂപീകരണ നിരക്ക് ഈ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൻ്റെ നിരക്കിന് തുല്യമാണ്. ഈ നിരക്കുകളുടെ തുല്യതയുടെ ഫലമായി, നൽകിയിരിക്കുന്ന റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം സ്ഥിരവും അതിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സിനെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ ഹ്രസ്വകാല അംഗങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത ചെറുതാണ്, ദീർഘകാല അംഗങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത വലിയ. ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ക്ഷയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെ ഈ സ്ഥിരത വളരെക്കാലം നിലനിൽക്കുന്നു (ഈ സമയം പാരൻ്റ് ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്, ഇത് വളരെ നീണ്ടതാണ്). ലളിതമായ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ പരിവർത്തനങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു: മാതൃസംഖ്യയുടെ അനുപാതം ( എൻ 0) കുട്ടികളും ( എൻ 1, എൻ 2, എൻ 3...) ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ അർദ്ധായുസിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്: എൻ 0:എൻ 1:എൻ 2:എൻ 3... = ടി 0:ടി 1:ടി 2:ടി 3... അങ്ങനെ, യുറേനിയം-238 ൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 4.47 10 9 വർഷമാണ്, റേഡിയം 226 1600 വർഷമാണ്, അതിനാൽ യുറേനിയം അയിരുകളിലെ യുറേനിയം-238, റേഡിയം-226 എന്നിവയുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ അനുപാതം 4.47 10 9: 1600, അതിൽ നിന്ന് കണക്കുകൂട്ടാൻ എളുപ്പമാണ് (ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ) 1 ടൺ യുറേനിയത്തിന്, റേഡിയോ ആക്ടീവ് സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ എത്തുമ്പോൾ, 0.34 ഗ്രാം റേഡിയം മാത്രമേ ഉള്ളൂ.

തിരിച്ചും, അയിരുകളിലെ യുറേനിയത്തിൻ്റെയും റേഡിയത്തിൻ്റെയും അനുപാതവും റേഡിയത്തിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സും അറിയുന്നതിലൂടെ, യുറേനിയത്തിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കാനും നിങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമില്ലാത്ത റേഡിയത്തിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കാനും കഴിയും. ആയിരം വർഷത്തിലധികം കാത്തിരിക്കുക - (അതിൻ്റെ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി ഉപയോഗിച്ച്) ശോഷണ നിരക്ക് (അതായത് .d മൂല്യം) അളക്കാൻ ഇത് മതിയാകും. എൻ/d ടി) ആ മൂലകത്തിൻ്റെ അറിയപ്പെടുന്ന ഒരു ചെറിയ അളവ് (അറിയപ്പെടുന്ന ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം എൻ) തുടർന്ന് ഫോർമുല അനുസരിച്ച് ഡി എൻ/d ടി = –എൻമൂല്യം നിർണ്ണയിക്കുക  = ln2/ ടി 1/2.

സ്ഥലംമാറ്റ നിയമം.ഏതെങ്കിലും റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ അംഗങ്ങൾ മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ ക്രമാനുഗതമായി പ്ലോട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ഈ ശ്രേണിയിലെ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകൾ മാതൃ മൂലകത്തിൽ നിന്ന് (യുറേനിയം, തോറിയം അല്ലെങ്കിൽ നെപ്ട്യൂണിയം) ലെഡ് അല്ലെങ്കിൽ ബിസ്മത്തിലേക്ക് സുഗമമായി മാറുന്നില്ല, മറിച്ച് "ജമ്പ്" ആയി മാറുന്നു. വലത്തോട്ടും പിന്നെ ഇടത്തോട്ടും. അങ്ങനെ, യുറേനിയം ശ്രേണിയിൽ, ലെഡിൻ്റെ അസ്ഥിരമായ രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകൾ (മൂലകം നമ്പർ 82) ബിസ്മത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളായി (മൂലക നമ്പർ 83), പിന്നീട് പൊളോണിയത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളായി (മൂലക നമ്പർ 84) വീണ്ടും ലെഡിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. . തൽഫലമായി, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകം പലപ്പോഴും മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടികയിലെ അതേ സെല്ലിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു, പക്ഷേ വ്യത്യസ്ത പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ഐസോടോപ്പ് രൂപം കൊള്ളുന്നു. 1911-ൽ എഫ്. സോഡി ശ്രദ്ധിച്ച ഈ "ജമ്പുകളിൽ" ഒരു പ്രത്യേക പാറ്റേൺ ഉണ്ടെന്ന് മനസ്സിലായി.

 ശോഷണ സമയത്ത്, ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു  കണിക (ഹീലിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ്) പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് ഇപ്പോൾ അറിയാം, അതിനാൽ, ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ് 2 ആയി കുറയുന്നു (ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ രണ്ട് സെല്ലുകൾ ഇടത്തേക്ക് മാറ്റുന്നു) , കൂടാതെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സംഖ്യ 4 ആയി കുറയുന്നു, ഇത് പുതിയ മൂലകത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പ് എന്താണെന്ന് പ്രവചിക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. ഒരു ചിത്രീകരണം റാഡോണിൻ്റെ -ക്ഷയം ആകാം:  + .  ക്ഷയ സമയത്ത്, നേരെമറിച്ച്, ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം ഒന്നായി വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പിണ്ഡം മാറില്ല ( സെമി.റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി), അതായത്. മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടികയിൽ ഒരു സെൽ വലത്തേക്ക് ഒരു ഷിഫ്റ്റ് ഉണ്ട്. റഡോണിൽ നിന്ന് രൂപംകൊണ്ട പൊളോണിയത്തിൻ്റെ തുടർച്ചയായ രണ്ട് പരിവർത്തനങ്ങളാണ് ഒരു ഉദാഹരണം:   . അതിനാൽ, എത്ര ആൽഫ, ബീറ്റ കണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്, റേഡിയം -226 ൻ്റെ ശോഷണത്തിൻ്റെ ഫലമായി (യുറേനിയം സീരീസ് കാണുക), നമ്മൾ "ഫോർക്കുകൾ" കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ. പ്രാരംഭ ന്യൂക്ലൈഡ്, അന്തിമ ന്യൂക്ലൈഡ് - . പിണ്ഡത്തിലെ കുറവ് (അല്ലെങ്കിൽ, പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സംഖ്യ, അതായത്, ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ന്യൂട്രോണുകളുടെയും ആകെ എണ്ണം) 226 - 206 = 20 ന് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ, 20/4 = 5 ആൽഫ കണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിച്ചു. ഈ കണികകൾ 10 പ്രോട്ടോണുകൾ കൊണ്ടുപോയി,  ശോഷണം ഇല്ലെങ്കിൽ, അന്തിമ ശോഷണ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് 88 - 10 = 78 ന് തുല്യമായിരിക്കും. വാസ്തവത്തിൽ, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിൽ 82 പ്രോട്ടോണുകൾ ഉണ്ട്, അതിനാൽ, പരിവർത്തന സമയത്ത് , 4 ന്യൂട്രോണുകൾ പ്രോട്ടോണുകളായി മാറുകയും 4  കണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്തു.

മിക്കപ്പോഴും, ഒരു -ക്ഷയത്തിന് ശേഷം രണ്ട് -ക്ഷയങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു, അങ്ങനെ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മൂലകം മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടികയുടെ യഥാർത്ഥ സെല്ലിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു - യഥാർത്ഥ മൂലകത്തിൻ്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഐസോടോപ്പിൻ്റെ രൂപത്തിൽ. ഈ വസ്തുതകൾക്ക് നന്ദി, D.I. മെൻഡലീവിൻ്റെ ആനുകാലിക നിയമം മൂലകങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളും അവയുടെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, അല്ലാതെ അവയുടെ പിണ്ഡമല്ല (ആറ്റത്തിൻ്റെ ഘടന അറിയാത്തപ്പോൾ ഇത് ആദ്യം രൂപപ്പെടുത്തിയത്).

റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഡിസ്പ്ലേസ്മെൻ്റ് നിയമം 1913 ൽ നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കഠിനമായ ഗവേഷണത്തിൻ്റെ ഫലമായി രൂപീകരിച്ചു. സോഡിയുടെ അസിസ്റ്റൻ്റ് അലക്സാണ്ടർ ഫ്ലെക്ക്, സോഡിയുടെ ട്രെയിനി എ.എസ്. റസ്സൽ, ഹംഗേറിയൻ ഫിസിക്കൽ കെമിസ്റ്റും റേഡിയോകെമിസ്റ്റുമായ ഗ്യോർഗി ഹെവെസി, 1911-1913 കാലഘട്ടത്തിൽ മാഞ്ചസ്റ്റർ സർവകലാശാലയിൽ റഥർഫോർഡിനൊപ്പം പ്രവർത്തിച്ച, ജർമ്മൻ (പിന്നീട് അമേരിക്കൻ) ഫിസിക്കൽ കെമിസ്റ്റ് സിസിമിർ എന്നിവരും അവരിൽ ശ്രദ്ധേയരാണ്. 1887–1975). ഈ നിയമത്തെ പലപ്പോഴും സോഡി-ഫൈൻസ് നിയമം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

മൂലകങ്ങളുടെ കൃത്രിമ പരിവർത്തനവും കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റിയും.ബെക്വറലിൻ്റെ കാലം മുതൽ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് സംയുക്തങ്ങൾക്ക് സമീപമുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ തന്നെ കൂടുതലോ കുറവോ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആകുന്നത് ശ്രദ്ധയിൽ പെട്ടിട്ടുണ്ട്. റഥർഫോർഡ് ഇതിനെ "ആവേശകരമായ പ്രവർത്തനം" എന്ന് വിളിച്ചു, ക്യൂറികൾ അതിനെ "പ്രേരിത പ്രവർത്തനം" എന്ന് വിളിച്ചു, എന്നാൽ വളരെക്കാലമായി ഈ പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ സാരാംശം വിശദീകരിക്കാൻ ആർക്കും കഴിഞ്ഞില്ല.

1919-ൽ റഥർഫോർഡ് വിവിധ പദാർത്ഥങ്ങളിലൂടെ ആൽഫ കണങ്ങൾ കടന്നുപോകുന്നതിനെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു. വേഗത്തിൽ പറക്കുന്ന -കണികകൾ പ്രകാശ മൂലകങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ അടിക്കുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, നൈട്രജൻ, അതിവേഗം പറക്കുന്ന പ്രോട്ടോണുകൾ (ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയുകൾ) ഇടയ്ക്കിടെ അവയിൽ നിന്ന് തട്ടിയെടുക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം -കണികം തന്നെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഭാഗമാകും. , അതിൻ്റെ ചാർജ് ഒന്നായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി +  +, നൈട്രജനിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു രാസ മൂലകം രൂപം കൊള്ളുന്നു - ഓക്സിജൻ (അതിൻ്റെ കനത്ത ഐസോടോപ്പ്). ഒരു മൂലകത്തെ മറ്റൊന്നാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള കൃത്രിമമായി നടത്തിയ ആദ്യത്തെ പ്രതികരണമായിരുന്നു ഇത്. ഇതിൽ, മറ്റെല്ലാ ന്യൂക്ലിയർ പ്രക്രിയകളും, മൊത്തം ചാർജും (സബ്‌സ്‌ക്രിപ്‌റ്റുകളും) മാസ് നമ്പറും സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, അതായത്. പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ന്യൂട്രോണുകളുടെയും ആകെ എണ്ണം (സൂപ്പർസ്ക്രിപ്റ്റുകൾ).

ആൽക്കെമിസ്റ്റുകളുടെ പഴയ സ്വപ്നം യാഥാർത്ഥ്യമായി: റഥർഫോർഡിൻ്റെ കാലത്ത് ഈ വൈദഗ്ധ്യത്തിൽ നിന്ന് ആരും പ്രായോഗിക ഫലം പ്രതീക്ഷിച്ചില്ലെങ്കിലും ചില ഘടകങ്ങളെ മറ്റുള്ളവയാക്കി മാറ്റാൻ മനുഷ്യൻ പഠിച്ചു. തീർച്ചയായും, α-കണങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, അവയുടെ ഉറവിടം ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു റേഡിയം തയ്യാറാക്കൽ. മോശം, നൈട്രജനിൽ പുറത്തുവിടുന്ന ഓരോ ദശലക്ഷം α-കണികകൾക്കും ശരാശരി 20 ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ മാത്രമേ ലഭിക്കൂ.

കാലക്രമേണ, മറ്റ് ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു, അവയിൽ പലതും പ്രായോഗിക ഉപയോഗവും കണ്ടെത്തി. 1932 ഏപ്രിലിൽ, ഇംഗ്ലീഷ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിൻ്റെ (റോയൽ സൊസൈറ്റി) ഒരു മീറ്റിംഗിൽ, റഥർഫോർഡ് തൻ്റെ ലബോറട്ടറി പ്രകാശ മൂലകങ്ങളെ (ഉദാഹരണത്തിന്, ലിഥിയം) പ്രോട്ടോണുകളുമായി വിഭജിക്കുന്ന പ്രതികരണങ്ങൾ വിജയകരമായി നടത്തിയതായി പ്രഖ്യാപിച്ചു. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച പ്രോട്ടോണുകൾ പതിനായിരക്കണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ ലക്ഷക്കണക്കിന് വോൾട്ടുകൾക്ക് തുല്യമായ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ത്വരിതപ്പെടുത്തി. ആൽഫ കണികകളേക്കാൾ ചെറിയ ചാർജും പിണ്ഡവും ഉള്ള പ്രോട്ടോണുകൾ ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറുന്നു. ലിഥിയം-7 ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് സ്വയം പരിചയപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്, പ്രോട്ടോൺ അതിനെ ഒരു ബെറിലിയം-8 ന്യൂക്ലിയസാക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് അധിക ഊർജ്ജത്തെ തൽക്ഷണം "ഡംപ്" ചെയ്യുന്നു, രണ്ട് -കണികകളായി വിഘടിക്കുന്നു: +  ()  2. നമ്മൾ ഒരു ലൈറ്റ് ഐസോടോപ്പ് എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ ലിഥിയം (സ്വാഭാവിക ലിഥിയം 7.5% ആണ്), തുടർന്ന് ഹീലിയത്തിൻ്റെ രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകളുടെ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു: +  ()  + . ഓക്സിജൻ പ്രോട്ടോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബോംബെറിഞ്ഞപ്പോൾ, ഫ്ലൂറിൻ ലഭിച്ചു: +  + ; അലുമിനിയം ഷെല്ലിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ - മഗ്നീഷ്യം: + + .

കനത്ത ഹൈഡ്രജൻ ഐസോടോപ്പ് ഡ്യൂട്ടീരിയത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസുകൾ ഉയർന്ന വേഗതയിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ ഡ്യൂറ്ററോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിരവധി വ്യത്യസ്ത പരിവർത്തനങ്ങൾ നടത്തി. അങ്ങനെ, പ്രതികരണ സമയത്ത് +  +, സൂപ്പർഹെവി ഹൈഡ്രജൻ - ട്രിറ്റിയം - ആദ്യമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടു. രണ്ട് ഡ്യൂറ്ററോണുകളുടെ കൂട്ടിയിടി വ്യത്യസ്തമായി തുടരാം: +  +, നിയന്ത്രിത തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ സാധ്യത പഠിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രക്രിയകൾ പ്രധാനമാണ്. പ്രതികരണം +  ()  2 പ്രധാനമായി മാറി, കാരണം ഇത് ഡ്യൂറ്ററോണുകളുടെ (0.16 MeV) താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, ഒപ്പം ഭീമാകാരമായ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രകാശനത്തോടൊപ്പമുണ്ട് - 22.7 MeV (1 MeV = 10 6 eV എന്ന് ഓർക്കുക. , കൂടാതെ 1 eV = 96.5 kJ/mol).

ബെറിലിയം -കണികകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബോംബെറിയുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന പ്രതികരണം വലിയ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യം നേടിയിട്ടുണ്ട്: +  ()  +, ഇത് 1932 ൽ ന്യൂട്രൽ ന്യൂട്രോൺ കണികയുടെ കണ്ടെത്തലിലേക്ക് നയിച്ചു, കൂടാതെ റേഡിയം-ബെറിലിയം ന്യൂട്രോൺ ഉറവിടങ്ങൾ വളരെ സൗകര്യപ്രദമായി മാറി. ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണത്തിനായി. പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജങ്ങളുള്ള ന്യൂട്രോണുകളും ലഭിക്കും +  + ; +  + ; +  + . ചാർജില്ലാത്ത ന്യൂട്രോണുകൾ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറുകയും ന്യൂക്ലൈഡിനെ ആശ്രയിക്കുകയും ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗത (ഊർജ്ജം) എന്നിവയെ ആശ്രയിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന വിവിധ പ്രക്രിയകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു സ്ലോ ന്യൂട്രോൺ കേവലം ന്യൂക്ലിയസിന് പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഗാമാ ക്വാണ്ടം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിലൂടെ ന്യൂക്ലിയസ് കുറച്ച് അധിക ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്: +  + . യുറേനിയത്തിൻ്റെ വിഘടനപ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കാൻ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളിൽ ഈ പ്രതികരണം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു: പ്രതികരണം മന്ദഗതിയിലാക്കാൻ കാഡ്മിയം തണ്ടുകളോ പ്ലേറ്റുകളോ ന്യൂക്ലിയർ ബോയിലറിലേക്ക് തള്ളുന്നു.

1934-ൽ ഭർത്താക്കൻമാരായ ഐറിനും ഫ്രെഡറിക് ജോലിയറ്റ് ക്യൂറിയും ഒരു സുപ്രധാന കണ്ടുപിടുത്തം നടത്തി. ചില പ്രകാശ മൂലകങ്ങളെ ആൽഫ കണികകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബോംബെറിഞ്ഞ് (പൊളോണിയം അവയെ പുറന്തള്ളുന്നു), ബെറിലിയത്തിന് ഇതിനകം അറിയപ്പെടുന്നതിന് സമാനമായ പ്രതികരണമാണ് അവർ പ്രതീക്ഷിച്ചത്, അതായത്. ന്യൂട്രോണുകളെ തട്ടിമാറ്റുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്:

ഈ പരിവർത്തനങ്ങളിൽ കാര്യം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, -വികിരണം നിർത്തിയ ശേഷം, ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്സ് ഉടനടി ഉണങ്ങണം, അതിനാൽ, പൊളോണിയം ഉറവിടം നീക്കം ചെയ്ത ശേഷം, എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും വിരാമം അവർ പ്രതീക്ഷിച്ചു, പക്ഷേ കണികാ കൗണ്ടർ തുടർന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി. ക്രമേണ മങ്ങിയ പൾസുകൾ രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുക - എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ നിയമത്തിന് അനുസൃതമായി. ഇത് ഒരു തരത്തിൽ മാത്രമേ വ്യാഖ്യാനിക്കാൻ കഴിയൂ: ആൽഫ വികിരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, മുമ്പ് അറിയപ്പെടാത്ത റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ നൈട്രജൻ -13 ന് 10 മിനിറ്റും ഫോസ്ഫറസ് -30 ന് 2.5 മിനിറ്റും അർദ്ധായുസ്സോടെ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. ഈ മൂലകങ്ങൾ പോസിട്രോൺ ശോഷണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു:  + e + ,  + e + . മൂന്ന് സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകൃതിദത്ത ഐസോടോപ്പുകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന മഗ്നീഷ്യം ഉപയോഗിച്ച് രസകരമായ ഫലങ്ങൾ ലഭിച്ചു, കൂടാതെ -വികിരണത്തിലൂടെ അവയെല്ലാം സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ അലൂമിനിയത്തിൻ്റെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ന്യൂക്ലൈഡുകൾ നൽകുന്നു, അവ 227- അല്ലെങ്കിൽ പോസിട്രോൺ ക്ഷയത്തിന് വിധേയമാകുന്നു:

കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ഉൽപാദനത്തിന് വലിയ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യമുണ്ട്, കാരണം ഇത് ഒരു പ്രത്യേക ആവശ്യത്തിന് സൗകര്യപ്രദമായ അർദ്ധായുസ്സുള്ള റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിനും ഒരു നിശ്ചിത ശക്തിയുള്ള ആവശ്യമുള്ള തരം റേഡിയേഷനും അനുവദിക്കുന്നു. ന്യൂട്രോണുകളെ "പ്രൊജക്റ്റൈലുകൾ" ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നത് പ്രത്യേകിച്ചും സൗകര്യപ്രദമാണ്. ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് ഒരു ന്യൂട്രോണിനെ പിടിച്ചെടുക്കുന്നത് പലപ്പോഴും അതിനെ അസ്ഥിരമാക്കുകയും പുതിയ ന്യൂക്ലിയസ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആകുകയും ചെയ്യുന്നു. "അധിക" ന്യൂട്രോണിനെ ഒരു പ്രോട്ടോണായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനാൽ, അതായത് 227 വികിരണം കാരണം ഇത് സ്ഥിരത കൈവരിക്കും; അത്തരം പ്രതികരണങ്ങൾ ധാരാളം അറിയപ്പെടുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്: +   + ഇ. അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ മുകളിലെ പാളികളിൽ സംഭവിക്കുന്ന റേഡിയോകാർബൺ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ പ്രതികരണം വളരെ പ്രധാനമാണ്: +  + ( സെമി.റേഡിയോകാർബൺ വിശകലന രീതി). ലിഥിയം-6 അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ സ്ലോ ന്യൂട്രോണുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ട്രൈറ്റിയം സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ നിരവധി ന്യൂക്ലിയർ പരിവർത്തനങ്ങൾ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്: +  + ; +  + ; +  + . അങ്ങനെ, സാധാരണ കോബാൾട്ടിനെ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് കോബാൾട്ട് -60 ലഭിക്കുന്നു, ഇത് ഗാമാ വികിരണത്തിൻ്റെ ശക്തമായ ഉറവിടമാണ് (ഇത് 60 കോ-എക്സൈറ്റഡ് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ക്ഷയ ഉൽപ്പന്നം വഴി പുറത്തുവിടുന്നു). ചില ട്രാൻസ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങൾ ന്യൂട്രോണുകളുമായുള്ള വികിരണം വഴിയാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്വാഭാവിക യുറേനിയം -238 ൽ നിന്ന്, അസ്ഥിരമായ യുറേനിയം -239 ആദ്യം രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത്  ക്ഷയിക്കുന്ന സമയത്ത് ( ടി 1/2 = 23.5 മിനിറ്റ്) ആദ്യത്തെ ട്രാൻസ്യുറേനിയം മൂലകമായ നെപ്ട്യൂണിയം -239 ആയി മാറുന്നു, കൂടാതെ അത് -ക്ഷയത്തിലൂടെയും ( ടി 1/2 = 2.3 ദിവസം) ആയുധങ്ങൾ-ഗ്രേഡ് പ്ലൂട്ടോണിയം-239 എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതായി മാറുന്നു.

ആവശ്യമായ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ഷൻ നടത്തി കൃത്രിമമായി സ്വർണ്ണം നേടാനും അങ്ങനെ ആൽക്കെമിസ്റ്റുകൾക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്തത് നേടാനും കഴിയുമോ? സൈദ്ധാന്തികമായി, ഇതിന് തടസ്സങ്ങളൊന്നുമില്ല. മാത്രമല്ല, അത്തരമൊരു സമന്വയം ഇതിനകം തന്നെ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ അത് സമ്പത്ത് കൊണ്ടുവന്നില്ല. കൃത്രിമമായി സ്വർണ്ണം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും എളുപ്പമാർഗ്ഗം മെർക്കുറിയെ വികിരണം ചെയ്യുക എന്നതാണ്, ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ സ്വർണ്ണത്തിന് ശേഷം, ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഒരു പ്രവാഹം. തുടർന്ന്, +  + പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഒരു ന്യൂട്രോൺ മെർക്കുറി ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ തട്ടി ഒരു സ്വർണ്ണ ആറ്റമാക്കി മാറ്റും. ഈ പ്രതികരണം പ്രത്യേക പിണ്ഡ സംഖ്യകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നില്ല ( എ) മെർക്കുറിയുടെയും സ്വർണ്ണത്തിൻ്റെയും ന്യൂക്ലൈഡുകൾ. പ്രകൃതിയിലെ ഏക സ്ഥിരതയുള്ള ന്യൂക്ലൈഡ് സ്വർണ്ണമാണ്, കൂടാതെ പ്രകൃതിദത്ത മെർക്കുറി ഐസോടോപ്പുകളുടെ സങ്കീർണ്ണ മിശ്രിതമാണ്. എ= 196 (0.15%), 198 (9.97%), 199 (1.87%), 200 (23.10%), 201 (13.18%), 202 (29.86%), 204 (6.87%). തൽഫലമായി, മുകളിൽ പറഞ്ഞ സ്കീം അനുസരിച്ച്, അസ്ഥിരമായ റേഡിയോ ആക്ടീവ് സ്വർണ്ണം മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. 1941-ൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ ഹാർവാർഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കൂട്ടം അമേരിക്കൻ രസതന്ത്രജ്ഞർ ഇത് നേടിയെടുത്തു, മെർക്കുറിയെ ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഒരു സ്ട്രീം ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്തു. കുറച്ച് ദിവസങ്ങൾക്ക് ശേഷം, ബീറ്റാ ക്ഷയത്തിലൂടെ സ്വർണ്ണത്തിൻ്റെ എല്ലാ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പുകളും വീണ്ടും മെർക്കുറിയുടെ യഥാർത്ഥ ഐസോടോപ്പുകളായി മാറി.

എന്നാൽ മറ്റൊരു വഴിയുണ്ട്: മെർക്കുറി-196 ആറ്റങ്ങൾ സ്ലോ ന്യൂട്രോണുകളാൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ, അവ മെർക്കുറി-197 ആറ്റങ്ങളായി മാറും: +  + . 2.7 ദിവസത്തെ അർദ്ധായുസ്സുള്ള ഈ ആറ്റങ്ങൾ ഇലക്ട്രോൺ പിടിച്ചെടുക്കലിന് വിധേയമാവുകയും ഒടുവിൽ സ്ഥിരതയുള്ള സ്വർണ്ണ ആറ്റങ്ങളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു: + e  . ചിക്കാഗോയിലെ നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിലെ ജീവനക്കാർ 1947-ൽ ഈ പരിവർത്തനം നടത്തി. സ്ലോ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് 100 മില്ലിഗ്രാം മെർക്കുറി വികിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ അവർക്ക് 0.035 മില്ലിഗ്രാം 197Au ലഭിച്ചു. എല്ലാ മെർക്കുറിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, വിളവ് വളരെ ചെറുതാണ് - 0.035% മാത്രം, എന്നാൽ 196Hg യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഇത് 24% വരെ എത്തുന്നു! എന്നിരുന്നാലും, സ്വാഭാവിക മെർക്കുറിയിലെ ഐസോടോപ്പ് 196 എച്ച്ജി വളരെ കുറവാണ്, കൂടാതെ, വികിരണ പ്രക്രിയയും അതിൻ്റെ ദൈർഘ്യവും (വികിരണത്തിന് നിരവധി വർഷങ്ങൾ വേണ്ടിവരും), സങ്കീർണ്ണമായ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് സ്ഥിരതയുള്ള “സിന്തറ്റിക് സ്വർണ്ണം” വേർതിരിക്കുന്നതിന് അതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ചിലവ് വരും. ഏറ്റവും ദരിദ്രമായ അയിരിൽ നിന്ന് സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ ( ഇതും കാണുകസ്വർണ്ണം). അതിനാൽ സ്വർണ്ണത്തിൻ്റെ കൃത്രിമ ഉൽപാദനം തികച്ചും സൈദ്ധാന്തിക താൽപ്പര്യം മാത്രമാണ്.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങളുടെ അളവ് പാറ്റേണുകൾ.ഒരു പ്രത്യേക അസ്ഥിരമായ ന്യൂക്ലിയസ് ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അത് എപ്പോൾ ക്ഷയിക്കുമെന്ന് പ്രവചിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇതൊരു ക്രമരഹിതമായ പ്രക്രിയയാണ്, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ മാത്രമേ ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യത വിലയിരുത്താൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ മിക്കവാറും അദൃശ്യമായ പൊടിയുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ കഷണം പോലും ധാരാളം ആറ്റങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, ഈ ആറ്റങ്ങൾ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആണെങ്കിൽ, അവയുടെ ശോഷണം കർശനമായ ഗണിതശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്നു: വളരെയധികം വസ്തുക്കളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രാബല്യത്തിൽ വരുന്നു. . തുടർന്ന് ഓരോ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിനും ഒരു പ്രത്യേക മൂല്യം - അർദ്ധായുസ്സ് ( ടി 1/2) ലഭ്യമായ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ പകുതിയും ക്ഷയിക്കുന്ന സമയമാണ്. പ്രാരംഭ നിമിഷത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിൽ എൻ 0 കോറുകൾ, പിന്നീട് കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം ടി = ടിഅവയിൽ 1/2 നിലനിൽക്കും എൻ 0/2, at ടി = 2ടി 1/2 നിലനിൽക്കും എൻ 0/4 = എൻ 0/2 2 , at ടി = 3ടി 1/2 – എൻ 0/8 = എൻ 0/2 3 മുതലായവ. പൊതുവേ, എപ്പോൾ ടി = എൻ.ടി 1/2 നിലനിൽക്കും എൻ 0/2 എൻഅണുകേന്ദ്രങ്ങൾ, എവിടെ എൻ = ടി/ടി 1/2 എന്നത് അർദ്ധായുസ്സുകളുടെ സംഖ്യയാണ് (ഇത് ഒരു പൂർണ്ണസംഖ്യ ആയിരിക്കണമെന്നില്ല). സൂത്രവാക്യം കാണിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ് എൻ = എൻ 0/2 ടി / ടി 1/2 ഫോർമുലയ്ക്ക് തുല്യമാണ് എൻ = എൻ 0e -   ടി, എവിടെയാണ്  ക്ഷയ സ്ഥിരാങ്കം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നത്. ഔപചാരികമായി, ശോഷണ നിരക്ക് d തമ്മിലുള്ള ആനുപാതിക ഗുണകമായി ഇത് നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു എൻ/d ടികൂടാതെ ലഭ്യമായ കോറുകളുടെ എണ്ണം: ഡി എൻ/d ടി = –എൻ(മൈനസ് ചിഹ്നം അത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു എൻകാലക്രമേണ കുറയുന്നു). ഈ ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യം സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് സമയബന്ധിതമായ കോറുകളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ ആശ്രിതത്വം നൽകുന്നു. ഈ ഫോർമുലയിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു എൻ = എൻ 0/2 at ടി = ടി 1/2, ശോഷണ സ്ഥിരാങ്കം അർദ്ധായുസിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണെന്ന് നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നു:  = ln2/ ടി 1/2 = 0,693/ടി 1/2.  = 1/ മൂല്യത്തെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ശരാശരി ആയുസ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 226 Ra ടി 1/2 = 1600 വർഷം,  = 1109 വർഷം.

നൽകിയിരിക്കുന്ന സൂത്രവാക്യങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, മൂല്യം അറിയുന്നത് ടി 1/2 (അല്ലെങ്കിൽ ), ഏത് സമയത്തിനും ശേഷം റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ അളവ് കണക്കാക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ അളവ് വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ അറിയാമെങ്കിൽ അവയിൽ നിന്ന് നിങ്ങൾക്ക് അർദ്ധായുസ്സ് കണക്കാക്കാം. ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ എണ്ണത്തിന് പകരം, നിങ്ങൾക്ക് റേഡിയേഷൻ പ്രവർത്തനം ഫോർമുലയിലേക്ക് പകരം വയ്ക്കാം, ഇത് ലഭ്യമായ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ എണ്ണത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്. എൻ. പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സവിശേഷത സാധാരണയായി സാമ്പിളിലെ മൊത്തം ക്ഷയങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലല്ല, മറിച്ച് അതിന് ആനുപാതികമായ പൾസുകളുടെ എണ്ണമാണ്, അവ ഉപകരണം അളക്കുന്ന പ്രവർത്തനം രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ 1 ഗ്രാം ഉണ്ടെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് കുറയുമ്പോൾ, പദാർത്ഥം കൂടുതൽ സജീവമാകും.

മറ്റ് ഗണിതശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ ഒരു ചെറിയ സംഖ്യയുടെ സ്വഭാവത്തെ വിവരിക്കുന്നു. ഇവിടെ നമുക്ക് ഒരു പ്രത്യേക സംഭവത്തിൻ്റെ സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് മാത്രമേ സംസാരിക്കാൻ കഴിയൂ. ഉദാഹരണത്തിന്, റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ ഒരു ആറ്റം (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ന്യൂക്ലിയസ്) ഉണ്ടാകട്ടെ. ടി 1/2 = 1 മിനിറ്റ്. ഈ ആറ്റം 1 മിനിറ്റ് ജീവിക്കാനുള്ള സാധ്യത 1/2 (50%), 2 മിനിറ്റ് - 1/4 (25%), 3 മിനിറ്റ് - 1/8 (12.5%), 10 മിനിറ്റ് - (1/2 ) 10 = 1/10 24 (0.1%), 20 മിനിറ്റ് - (1/2) 20 = 1/1048576 (0.00001%). ഒരൊറ്റ ആറ്റത്തിന് സാധ്യത വളരെ കുറവാണ്, എന്നാൽ ധാരാളം ആറ്റങ്ങൾ ഉള്ളപ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, നിരവധി ബില്യൺ, അവയിൽ പലതും, സംശയമില്ലാതെ, 20 അർദ്ധായുസ്സുകളോ അതിലധികമോ ജീവിക്കും. ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ ഒരു ആറ്റം ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യത 100 ൽ നിന്ന് കുറച്ചാൽ ലഭിക്കും. അതിനാൽ, 2 മിനിറ്റ് അതിജീവിക്കാനുള്ള ആറ്റത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത 25% ആണെങ്കിൽ, അതേ ആറ്റം ഈ സമയത്ത് ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യത. സമയം 100 - 25 = 75%, 3 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ പ്രോബബിലിറ്റി ശിഥിലീകരണം - 87.5%, 10 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ - 99.9%, മുതലായവ.

നിരവധി അസ്ഥിര ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ ഫോർമുല കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാകും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു സംഭവത്തിൻ്റെ സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ പ്രോബബിലിറ്റി ബൈനോമിയൽ കോഫിഫിഷ്യൻ്റുകളുള്ള ഒരു ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് വിവരിക്കുന്നു. ഉണ്ടെങ്കിൽ എൻആറ്റങ്ങൾ, കാലക്രമേണ അവയിലൊന്നിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത ടിതുല്യമാണ് പി, അപ്പോൾ ആ സമയത്തിനുള്ള സാധ്യത ടിനിന്ന് എൻആറ്റങ്ങൾ ക്ഷയിക്കും എൻ(അതനുസരിച്ച് നിലനിൽക്കും എൻ – എൻ), തുല്യമാണ് പി = എൻ!പി എൻ (1–പി) എൻ – എൻ /(എൻ–എൻ)!എൻ! പുതിയ അസ്ഥിര മൂലകങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിനും സമാനമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അവയുടെ ആറ്റങ്ങൾ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ വ്യക്തിഗതമായി ലഭിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കൂട്ടം അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ 1955 ൽ പുതിയ മൂലകം മെൻഡലീവിയം കണ്ടെത്തിയപ്പോൾ, അവർക്ക് അത് ലഭിച്ചത് 17 ആറ്റങ്ങളുടെ അളവിൽ മാത്രമാണ്. ).

ആധുനിക ഭൗതിക വിജ്ഞാനത്തിൻ്റെ വികാസത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘട്ടങ്ങളിലൊന്നായിരുന്നു അത്. ഏറ്റവും ചെറിയ കണങ്ങളുടെ ഘടനയെക്കുറിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉടൻ തന്നെ ശരിയായ നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിയില്ല. വളരെക്കാലം കഴിഞ്ഞ്, മറ്റ് നിയമങ്ങൾ കണ്ടെത്തി - ഉദാഹരണത്തിന്, മൈക്രോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ചലന നിയമങ്ങൾ, അതുപോലെ തന്നെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സമയത്ത് സംഭവിക്കുന്ന ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ.

റഥർഫോർഡിൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ

ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ ആദ്യമായി പഠിച്ചത് ഇംഗ്ലീഷ് ഗവേഷകനായ റഥർഫോർഡാണ്. ഇലക്ട്രോണുകൾ ന്യൂക്ലിയോണുകളേക്കാൾ നൂറുകണക്കിന് മടങ്ങ് ഭാരം കുറഞ്ഞതിനാൽ ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ ഭൂരിഭാഗവും അതിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൽ ഉണ്ടെന്ന് അപ്പോഴും വ്യക്തമായിരുന്നു. ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെ പോസിറ്റീവ് ചാർജ് പഠിക്കാൻ, 1906-ൽ റഥർഫോർഡ് ആൽഫ കണികകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആറ്റത്തെ പരിശോധിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. അത്തരം കണികകൾ റേഡിയത്തിൻ്റെയും മറ്റ് ചില വസ്തുക്കളുടെയും ദ്രവീകരണ സമയത്ത് ഉടലെടുത്തു. തൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കിടയിൽ, റഥർഫോർഡ് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കി, അതിന് "ഗ്രഹ മാതൃക" എന്ന പേര് നൽകി.

റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റിയുടെ ആദ്യ നിരീക്ഷണങ്ങൾ

1985-ൽ, ആർഗൺ വാതകത്തിൻ്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന് പേരുകേട്ട ഇംഗ്ലീഷ് ഗവേഷകനായ ഡബ്ല്യു. റാംസെ രസകരമായ ഒരു കണ്ടെത്തൽ നടത്തി. ക്ലെവൈറ്റ് എന്ന ധാതുവിൽ അദ്ദേഹം ഹീലിയം വാതകം കണ്ടെത്തി. തുടർന്ന്, മറ്റ് ധാതുക്കളിലും വലിയ അളവിൽ ഹീലിയം കണ്ടെത്തി, എന്നാൽ തോറിയവും യുറേനിയവും അടങ്ങിയവയിൽ മാത്രം.

ഗവേഷകന് ഇത് വളരെ വിചിത്രമായി തോന്നി: ധാതുക്കളിൽ വാതകം എവിടെ നിന്ന് ലഭിക്കും? എന്നാൽ റഥർഫോർഡ് റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റിയുടെ സ്വഭാവം പഠിക്കാൻ തുടങ്ങിയപ്പോൾ, ഹീലിയം റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ ഒരു ഉൽപ്പന്നമാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു. ചില രാസ ഘടകങ്ങൾ മറ്റുള്ളവർക്ക് "ജനനം നൽകുന്നു", പൂർണ്ണമായും പുതിയ ഗുണങ്ങളോടെ. ഈ വസ്തുത അക്കാലത്തെ രസതന്ത്രജ്ഞരുടെ എല്ലാ മുൻ അനുഭവങ്ങൾക്കും വിരുദ്ധമായിരുന്നു.

ഫ്രെഡറിക് സോഡിയുടെ നിരീക്ഷണം

റഥർഫോർഡിനൊപ്പം ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഫ്രെഡറിക് സോഡി നേരിട്ട് ഗവേഷണത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിരുന്നു. അദ്ദേഹം ഒരു രസതന്ത്രജ്ഞനായിരുന്നു, അതിനാൽ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും രാസ മൂലകങ്ങളെ അവയുടെ ഗുണങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് തിരിച്ചറിയുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടാണ് നടത്തിയത്. വാസ്തവത്തിൽ, ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ ആദ്യം ശ്രദ്ധിച്ചത് സോഡിയാണ്. റഥർഫോർഡ് തൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിച്ച ആൽഫ കണങ്ങൾ എന്താണെന്ന് കണ്ടെത്താൻ അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു. അളവുകൾ നടത്തിയ ശേഷം, ഒരു ആൽഫ കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം 4 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റുകളാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. അത്തരം ആൽഫ കണങ്ങളുടെ ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം ശേഖരിച്ച ശേഷം, അവ ഒരു പുതിയ പദാർത്ഥമായി മാറിയതായി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി - ഹീലിയം. ഈ വാതകത്തിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ സോഡിക്ക് നന്നായി അറിയാമായിരുന്നു. അതിനാൽ, ആൽഫ കണങ്ങൾക്ക് പുറത്ത് നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ പിടിച്ചെടുക്കാനും ന്യൂട്രൽ ഹീലിയം ആറ്റങ്ങളായി മാറാനും കഴിയുമെന്ന് അദ്ദേഹം വാദിച്ചു.

ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെ മാറ്റങ്ങൾ

തുടർന്നുള്ള പഠനങ്ങൾ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ തിരിച്ചറിയാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ളതാണ്. എല്ലാ പരിവർത്തനങ്ങളും സംഭവിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണുകളോ ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലുകളോ അല്ല, മറിച്ച് നേരിട്ട് ന്യൂക്ലിയസുകളാൽ തന്നെയാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ മനസ്സിലാക്കി. ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങളാണ് ചില പദാർത്ഥങ്ങളെ മറ്റുള്ളവയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന് കാരണമായത്. അക്കാലത്ത്, ഈ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ ഇപ്പോഴും ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അജ്ഞാതമായിരുന്നു. എന്നാൽ ഒരു കാര്യം വ്യക്തമായിരുന്നു: തൽഫലമായി, പുതിയ രാസ ഘടകങ്ങൾ എങ്ങനെയെങ്കിലും പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു.

ആദ്യമായി, റേഡിയത്തെ റഡോണാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയിൽ അത്തരം രൂപാന്തരീകരണ ശൃംഖല കണ്ടെത്താൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞു. പ്രത്യേക വികിരണത്തോടൊപ്പമുള്ള അത്തരം പരിവർത്തനങ്ങൾക്ക് കാരണമായ പ്രതികരണങ്ങളെ ഗവേഷകർ ന്യൂക്ലിയർ എന്ന് വിളിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയകളെല്ലാം ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിൽ കൃത്യമായി നടക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പുവരുത്തിയ ശേഷം, ശാസ്ത്രജ്ഞർ റേഡിയം മാത്രമല്ല, മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ തുടങ്ങി.

തുറന്ന തരം റേഡിയേഷൻ

അത്തരം ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം ആവശ്യമായേക്കാവുന്ന പ്രധാന അച്ചടക്കം ഭൗതികശാസ്ത്രമാണ് (ഗ്രേഡ് 9). ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ അവളുടെ കോഴ്സിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. യുറേനിയം വികിരണത്തിൻ്റെ തുളച്ചുകയറുന്ന ശക്തിയെക്കുറിച്ച് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നതിനിടയിൽ, റഥർഫോർഡ് രണ്ട് തരം വികിരണങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. തുളച്ചുകയറുന്ന തരത്തെ ആൽഫ റേഡിയേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പിന്നീട് ബീറ്റാ റേഡിയേഷനും പഠിച്ചു. 1900-ൽ പോൾ വില്ലാർഡ് ആണ് ഗാമാ റേഡിയേഷൻ ആദ്യമായി പഠിച്ചത്. റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റിയുടെ പ്രതിഭാസം ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ശോഷണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. അങ്ങനെ, അവിഭാജ്യ കണിക എന്ന നിലയിൽ ആറ്റത്തെക്കുറിച്ച് മുമ്പ് നിലനിന്നിരുന്ന ആശയങ്ങൾക്ക് ഒരു തകർപ്പൻ പ്രഹരം ഏൽക്കപ്പെട്ടു.

ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങൾ: പ്രധാന തരങ്ങൾ

റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയ സമയത്ത് മൂന്ന് തരം പരിവർത്തനങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നുവെന്ന് ഇപ്പോൾ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു: ആൽഫ ക്ഷയം, ബീറ്റ ക്ഷയം, ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്ചർ, അല്ലെങ്കിൽ കെ-ക്യാപ്ചർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ആൽഫ ക്ഷയ സമയത്ത്, ഒരു ഹീലിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ് ആയ ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു ആൽഫ കണിക പുറത്തുവരുന്നു. റേഡിയോ ആക്ടീവ് ന്യൂക്ലിയസ് തന്നെ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത ചാർജ് ഉള്ള ഒന്നായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ അവസാന സ്ഥാനങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സ്വഭാവമാണ് ആൽഫ ക്ഷയം. ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങളിൽ ബീറ്റാ ശോഷണവും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ തരത്തിലുള്ള ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഘടനയും മാറുന്നു: ഇതിന് ന്യൂട്രിനോ അല്ലെങ്കിൽ ആൻ്റി ന്യൂട്രിനോകളും ഇലക്ട്രോണുകളും പോസിട്രോണുകളും നഷ്ടപ്പെടുന്നു.

ഷോർട്ട് വേവ് വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണത്തോടൊപ്പമാണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള ശോഷണം ഉണ്ടാകുന്നത്. ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ് അടുത്തുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളിൽ ഒന്നിനെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ബെറിലിയം ന്യൂക്ലിയസ് ഒരു ലിഥിയം ന്യൂക്ലിയസായി മാറും. ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിച്ച അൽവാരസ് എന്ന അമേരിക്കൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് 1938-ൽ ഈ ഇനം കണ്ടെത്തിയത്. അത്തരം പ്രക്രിയകൾ പകർത്താൻ ഗവേഷകർ ശ്രമിച്ച ഫോട്ടോഗ്രാഫുകളിൽ, പഠിക്കുന്ന കണങ്ങളുടെ ചെറിയ വലിപ്പം കാരണം മങ്ങിയ മേഘത്തിന് സമാനമായ ചിത്രങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

1900-ൽ, റഥർഫോർഡ് ഇംഗ്ലീഷ് റേഡിയോകെമിസ്റ്റ് ഫ്രെഡറിക് സോഡിയോട് നിഗൂഢമായ തോറണിനെക്കുറിച്ച് പറഞ്ഞു. വർഷങ്ങൾക്കുമുമ്പ് വായുവിൽ കണ്ടെത്തിയ ആർഗോണിന് സമാനമായ നിഷ്ക്രിയ വാതകമാണ് തോറോൺ എന്ന് സോഡി തെളിയിച്ചു; ഇത് റഡോണിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളിൽ ഒന്നായിരുന്നു, 220 Rn. റേഡിയത്തിൻ്റെ വിസർജ്ജനം, പിന്നീട് തെളിഞ്ഞതുപോലെ, റഡോണിൻ്റെ മറ്റൊരു ഐസോടോപ്പായി മാറി - 222 Rn (അർദ്ധായുസ്സ് ടി 1/2 = 3.825 ദിവസം), ആക്റ്റിനിയത്തിൻ്റെ ഉദ്‌വമനം ഇതേ മൂലകത്തിൻ്റെ ഒരു ഹ്രസ്വകാല ഐസോടോപ്പാണ്: 219 Rn ( ടി 1/2 = 4 സെ). കൂടാതെ, റഥർഫോർഡും സോഡിയും തോറിയത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ, തോറിയത്തിൻ്റെ പരിവർത്തന ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നിന്ന് ഒരു പുതിയ അസ്ഥിരമല്ലാത്ത മൂലകത്തെ വേർതിരിച്ചു. ഇതിനെ തോറിയം എക്സ് എന്ന് വിളിച്ചിരുന്നു (പിന്നീട് ഇത് റേഡിയം 224 Rac യുടെ ഐസോടോപ്പ് ആണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ടി 1/2 = 3.66 ദിവസം). അത് മാറിയതുപോലെ, "തോറിയം എമാനേഷൻ" കൃത്യമായി പുറത്തുവരുന്നത് തോറിയം എക്സിൽ നിന്നാണ്, അല്ലാതെ യഥാർത്ഥ തോറിയത്തിൽ നിന്നല്ല. സമാനമായ ഉദാഹരണങ്ങൾ പെരുകി: തുടക്കത്തിൽ രാസപരമായി നന്നായി ശുദ്ധീകരിച്ച യുറേനിയത്തിലോ തോറിയത്തിലോ, കാലക്രമേണ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു മിശ്രിതം പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, അതിൽ നിന്ന് വാതകം ഉൾപ്പെടെ പുതിയ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഘടകങ്ങൾ ലഭിച്ചു. അങ്ങനെ, നിരവധി റേഡിയോ ആക്ടീവ് മരുന്നുകളിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന എ-കണങ്ങൾ ഹീലിയത്തിന് സമാനമായ വാതകമായി മാറി, ഇത് 1860 കളുടെ അവസാനത്തിൽ സൂര്യനിൽ (സ്പെക്ട്രൽ രീതി) കണ്ടെത്തി, 1882 ൽ ചില പാറകളിൽ കണ്ടെത്തി.

അവരുടെ സംയുക്ത പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ 1902-1903 ൽ റൂഥർഫോർഡും സോഡിയും ഫിലോസഫിക്കൽ മാസികയിലെ നിരവധി ലേഖനങ്ങളിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ഈ ലേഖനങ്ങളിൽ, ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്ത ശേഷം, ചില രാസ മൂലകങ്ങളെ മറ്റുള്ളവയിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയുമെന്ന നിഗമനത്തിൽ രചയിതാക്കൾ എത്തി. അവർ എഴുതി: “റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി ഒരു ആറ്റോമിക് പ്രതിഭാസമാണ്, അതിൽ പുതിയ തരം ദ്രവ്യങ്ങൾ ജനിക്കുന്ന രാസമാറ്റങ്ങളോടൊപ്പം... റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി ഒരു ഇൻട്രാ ആറ്റോമിക് കെമിക്കൽ പ്രക്രിയയുടെ പ്രകടനമായി കണക്കാക്കണം... വികിരണം ആറ്റങ്ങളുടെ പരിവർത്തനത്തിനൊപ്പം വരുന്നു. ഒരു ആറ്റോമിക് പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഒരു പുതിയ തരം പദാർത്ഥം രൂപം കൊള്ളുന്നു, യഥാർത്ഥ പദാർത്ഥത്തിൽ നിന്ന് അതിൻ്റെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളിൽ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്."

അക്കാലത്ത്, ഈ നിഗമനങ്ങൾ വളരെ ധീരമായിരുന്നു; ക്യൂറികൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള മറ്റ് പ്രമുഖ ശാസ്ത്രജ്ഞർ, സമാനമായ പ്രതിഭാസങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, യഥാർത്ഥ പദാർത്ഥത്തിലെ "പുതിയ" മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്താൽ അവ വിശദീകരിച്ചു (ഉദാഹരണത്തിന്, ക്യൂറി അതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പൊളോണിയവും റേഡിയവും യുറേനിയം അയിരിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചു). എന്നിരുന്നാലും, റഥർഫോർഡും സോഡിയും ശരിയാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു: റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റിക്കൊപ്പം ചില മൂലകങ്ങളെ മറ്റുള്ളവയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.

അചഞ്ചലമായത് തകരുന്നതായി തോന്നി: ആറ്റങ്ങളുടെ മാറ്റമില്ലാത്തതും അവിഭാജ്യതയും, കാരണം ബോയിലിൻ്റെയും ലാവോസിയറിൻ്റെയും കാലം മുതൽ, രസതന്ത്രജ്ഞർ രാസ മൂലകങ്ങളുടെ ജീർണതയെക്കുറിച്ചുള്ള നിഗമനത്തിലെത്തിയിരുന്നു (അവർ പറഞ്ഞതുപോലെ, "ലളിതമായ ശരീരങ്ങൾ", നിർമ്മാണ ബ്ലോക്കുകൾ. പ്രപഞ്ചത്തിൻ്റെ), പരസ്പരം അവരുടെ പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ അസാധ്യതയെക്കുറിച്ച്. നൂറ്റാണ്ടുകളായി ആൽക്കെമിസ്റ്റുകൾ സംസാരിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ "പരിവർത്തനം" സാധ്യത യോജിപ്പുള്ള സംവിധാനത്തെ നശിപ്പിക്കുമെന്ന് കരുതിയിരുന്ന ഡി.ഐ.മെൻഡലീവിൻ്റെ പ്രസ്താവനകൾ അക്കാലത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ മനസ്സിൽ എന്താണ് നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നത് എന്ന് വ്യക്തമായി തെളിയിക്കുന്നു. അവൻ സൃഷ്ടിച്ചതും ലോകമെമ്പാടും അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടതുമായ രാസവസ്തുക്കൾ. 1906-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പാഠപുസ്തകത്തിൽ രസതന്ത്രത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾഅദ്ദേഹം എഴുതി: “... ചില മൂലകങ്ങളുടെ സാങ്കൽപ്പിക പരിവർത്തനം പോലും തിരിച്ചറിയാൻ (ഇൻഡക്റ്റീവ് വിജ്ഞാനത്തിൻ്റെ കഠിനവും എന്നാൽ ഫലപ്രദവുമായ അച്ചടക്കത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ) ഞാൻ ഒട്ടും ചായ്‌വുള്ളവനല്ല, മാത്രമല്ല അതിൻ്റെ ഉത്ഭവത്തിൻ്റെ ഒരു സാധ്യതയും ഞാൻ കാണുന്നില്ല. യുറേനിയത്തിൽ നിന്നുള്ള ആർഗോൺ അല്ലെങ്കിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചും."

ചില രാസ മൂലകങ്ങളെ മറ്റുള്ളവയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാനുള്ള അസാധ്യതയെക്കുറിച്ചുള്ള മെൻഡലീവിൻ്റെ വീക്ഷണങ്ങളുടെ തെറ്റ് കാലം കാണിച്ചുതന്നു; അതേ സമയം, അത് അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ പ്രധാന കണ്ടുപിടുത്തത്തിൻ്റെ അലംഘനീയത സ്ഥിരീകരിച്ചു - ആനുകാലിക നിയമം. ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും രസതന്ത്രജ്ഞരുടെയും തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ, ഏത് സാഹചര്യത്തിലാണ് ചില മൂലകങ്ങൾക്ക് മറ്റുള്ളവയായി മാറാൻ കഴിയുകയെന്നും പ്രകൃതിയുടെ നിയമങ്ങൾ ഈ പരിവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നുവെന്നും കാണിച്ചു.

മൂലകങ്ങളുടെ രൂപാന്തരങ്ങൾ. റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരമ്പര.

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ ആദ്യ രണ്ട് ദശകങ്ങളിൽ. നിരവധി ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും റേഡിയോകെമിസ്റ്റുകളുടെയും പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ നിരവധി റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. അവയുടെ പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പലപ്പോഴും റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആണെന്നും കൂടുതൽ പരിവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുമെന്നും, ചിലപ്പോൾ വളരെ സങ്കീർണ്ണമാണെന്നും ക്രമേണ വ്യക്തമായി. ഒരു റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡ് മറ്റൊന്നായി മാറുന്നതിൻ്റെ ക്രമം അറിയുന്നത് സ്വാഭാവിക റേഡിയോ ആക്ടീവ് സീരീസ് (അല്ലെങ്കിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ് കുടുംബങ്ങൾ) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ നിർമ്മിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കി. അവയിൽ മൂന്നെണ്ണം ഉണ്ടായിരുന്നു, അവയെ യുറേനിയം വരി, ആക്റ്റിനിയം വരി, തോറിയം നിര എന്നിങ്ങനെ വിളിച്ചിരുന്നു. ഈ മൂന്ന് ശ്രേണികളും ഭാരമേറിയ പ്രകൃതിദത്ത മൂലകങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിച്ചത് - 18-ആം നൂറ്റാണ്ട് മുതൽ അറിയപ്പെടുന്ന യുറേനിയം, 1828-ൽ കണ്ടെത്തിയ തോറിയം (അസ്ഥിരമായ ആക്റ്റിനിയം പൂർവ്വികനല്ല, ആക്റ്റിനിയം ശ്രേണിയിലെ ഒരു ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് അംഗമാണ്). പിന്നീട്, 1940-ൽ കൃത്രിമമായി ലഭിച്ച ആദ്യത്തെ ട്രാൻസ്യുറേനിയം മൂലകമായ നമ്പർ 93-ൽ ആരംഭിച്ച് നെപ്ട്യൂണിയം സീരീസ് അവയിൽ ചേർത്തു. അവയുടെ പരിവർത്തനത്തിൻ്റെ പല ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കും യഥാർത്ഥ മൂലകങ്ങളുടെ പേരുനൽകി, ഇനിപ്പറയുന്ന സ്കീമുകൾ എഴുതുന്നു:

യുറേനിയം സീരീസ്: UI ® UХ1 ® UХ2 ® UII ® Io (ion) ® Ra ® ... ® RaG.

സീ അനീമൺ സീരീസ്: AcU ® UY ® Pa ® Ac ® AcK ® AcX ® ഒരു ® AcA ® AcB ® AcC ® AcC"" ® AcD.

തോറിയം സീരീസ്: Th ® MsTh1 ® MsTh2 ® RdTh ® ThХ ® Them ® THA ® ThB ® ThC ® ThC" ® ThD.

അത് മാറിയതുപോലെ, ഈ വരികൾ എല്ലായ്പ്പോഴും "നേരായ" ചങ്ങലകളല്ല: കാലാകാലങ്ങളിൽ അവ ശാഖകളാകുന്നു. അതിനാൽ, 0.15% പ്രോബബിലിറ്റി ഉള്ള UX2 UZ ആയി മാറും, അത് UII-ലേക്ക് പോകുന്നു. അതുപോലെ, ThC രണ്ട് തരത്തിൽ ക്ഷയിക്കും: ThC ® ThC യുടെ പരിവർത്തനം 66.3% ൽ സംഭവിക്കുന്നു, അതേ സമയം, 33.7% പ്രോബബിലിറ്റിയോടെ, ThC ® ThC"" ® ThD സംഭവിക്കുന്നു. ഇവയാണ്- "ഫോർക്കുകൾ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു, ഒരു റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ സമാന്തര പരിവർത്തനം വ്യത്യസ്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നു, ഈ ശ്രേണിയിലെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ശരിയായ ക്രമം സ്ഥാപിക്കുന്നതിലെ ബുദ്ധിമുട്ട് അതിലെ പല അംഗങ്ങളുടെയും, പ്രത്യേകിച്ച് ബീറ്റാ-ആക്റ്റീവ് ആയവരുടെ വളരെ ചെറിയ ആയുസ്സുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഒരു കാലത്ത്, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ ഓരോ പുതിയ അംഗവും ഒരു പുതിയ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകമായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരുന്നു, കൂടാതെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും റേഡിയോകെമിസ്റ്റുകളും അതിനായി അവരുടേതായ പദവികൾ അവതരിപ്പിച്ചു: അയോനിയം അയോ, മെസോതോറിയം -1 MsTh1, ആക്റ്റിനോറേനിയം എസിയു, തോറിയം എമാനേഷൻ ThEm മുതലായവ. ഇത്യാദി. ഈ പദവികൾ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും അസൗകര്യമുള്ളതുമാണ്; അവയ്ക്ക് വ്യക്തമായ സംവിധാനമില്ല. എന്നിരുന്നാലും, അവയിൽ ചിലത് ഇപ്പോഴും പരമ്പരാഗതമായി പ്രത്യേക സാഹിത്യത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാലക്രമേണ, ഈ ചിഹ്നങ്ങളെല്ലാം സാധാരണ രാസ മൂലകങ്ങളുടെ അസ്ഥിരമായ ആറ്റങ്ങളെ (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ന്യൂക്ലിയസ്) സൂചിപ്പിക്കുന്നു - റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകൾ. രാസപരമായി വേർതിരിക്കാനാവാത്ത മൂലകങ്ങളെ വേർതിരിച്ചറിയാൻ, എന്നാൽ അർദ്ധായുസ്സിൽ (പലപ്പോഴും ജീർണിക്കുന്ന തരത്തിലും) മൂലകങ്ങളിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്, എഫ്. സോഡി 1913-ൽ അവയെ ഐസോടോപ്പുകൾ എന്ന് വിളിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു.

അറിയപ്പെടുന്ന രാസ മൂലകങ്ങളുടെ ഐസോടോപ്പുകളിൽ ഒന്നിലേക്ക് സീരീസിലെ ഓരോ അംഗത്തെയും നിയോഗിച്ച ശേഷം, യുറേനിയം സീരീസ് യുറേനിയം -238 ലാണ് ആരംഭിക്കുന്നതെന്ന് വ്യക്തമായി. ടി 1/2 = 4.47 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ) സ്ഥിരമായ ലീഡ്-206-ൽ അവസാനിക്കുന്നു; ഈ ശ്രേണിയിലെ ഒരു അംഗം റേഡിയം വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട മൂലകമായതിനാൽ, ഈ ശ്രേണിയെ യുറേനിയം-റേഡിയം സീരീസ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. ആക്റ്റിനിയം സീരീസ് (അതിൻ്റെ മറ്റൊരു പേര് ആക്റ്റിനോറേനിയം സീരീസ്) സ്വാഭാവിക യുറേനിയത്തിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നത്, പക്ഷേ അതിൻ്റെ മറ്റ് ഐസോടോപ്പിൽ നിന്നാണ് - 235 യു ( ടി 1/2 = 794 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ). തോറിയം പരമ്പര ആരംഭിക്കുന്നത് ന്യൂക്ലൈഡ് 232th ( ടി 1/2 = 14 ബില്യൺ വർഷം). അവസാനമായി, പ്രകൃതിയിൽ ഇല്ലാത്ത നെപ്ട്യൂണിയം സീരീസ്, കൃത്രിമമായി ലഭിച്ച നെപ്ട്യൂണിയത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ഐസോടോപ്പിൽ നിന്നാണ് ആരംഭിക്കുന്നത്: 237 Np ® 233 Pa ® 233 U ® 229 Th ® 225 Ra ® 225 Ac ® 2221 Fr 7 ന് 3. Bi ® 213 Po ® 209 Pb ® 209 Bi. ഈ ശ്രേണിയിൽ ഒരു "ഫോർക്ക്" ഉണ്ട്: 2% പ്രോബബിലിറ്റി ഉള്ള 213 Bi 209 Tl ആയി മാറാം, അത് ഇതിനകം 209 Pb ആയി മാറുന്നു. നെപ്ട്യൂണിയം സീരീസിൻ്റെ കൂടുതൽ രസകരമായ ഒരു സവിശേഷത വാതക "വിസർജ്ജനങ്ങളുടെ" അഭാവമാണ്, അതുപോലെ തന്നെ പരമ്പരയിലെ അവസാന അംഗം - ഈയത്തിന് പകരം ബിസ്മത്ത്. ഈ കൃത്രിമ പരമ്പരയുടെ പൂർവ്വികൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 2.14 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ മാത്രമാണ്, അതിനാൽ സൗരയൂഥത്തിൻ്റെ രൂപീകരണ സമയത്ത് നെപ്ട്യൂണിയം നിലനിന്നിരുന്നെങ്കിൽപ്പോലും, ഇന്നുവരെ "അതിജീവിക്കാൻ" കഴിഞ്ഞില്ല. ഭൂമിയുടെ പ്രായം 4.6 ബില്യൺ വർഷങ്ങളായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഈ സമയത്ത് (2000-ലധികം അർദ്ധായുസ്സുകൾ) ഒരു ആറ്റം പോലും നെപ്ട്യൂണിയത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നില്ല.

ഉദാഹരണമായി, റേഡിയം പരിവർത്തന ശൃംഖലയിലെ സംഭവങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണമായ കുരുക്ക് റഥർഫോർഡ് അനാവരണം ചെയ്തു (റേഡിയം -226 യുറേനിയം -238 ൻ്റെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ ആറാമത്തെ അംഗമാണ്). ഡയഗ്രം റഥർഫോർഡിൻ്റെ കാലത്തെ പ്രതീകങ്ങളും ന്യൂക്ലൈഡുകൾക്കായുള്ള ആധുനിക ചിഹ്നങ്ങളും, അതുപോലെ തന്നെ അർദ്ധായുസ്സിനെക്കുറിച്ചുള്ള ശോഷണത്തിൻ്റെ തരവും ആധുനിക ഡാറ്റയും കാണിക്കുന്നു; മുകളിലുള്ള ശ്രേണിയിൽ ഒരു ചെറിയ “ഫോർക്ക്” ഉണ്ട്: 0.04% പ്രോബബിലിറ്റി ഉള്ള RaC ലേക്ക് RaC""(210 Tl) ആയി മാറാൻ കഴിയും, അത് അതേ RaD ആയി മാറുന്നു ( ടി 1/2 = 1.3 മിനിറ്റ്). ഈ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ലീഡിന് വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ അർദ്ധായുസ്സുണ്ട്, അതിനാൽ പരീക്ഷണ സമയത്ത് ഒരാൾക്ക് അതിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള പരിവർത്തനങ്ങളെ അവഗണിക്കാം.

ഈ പരമ്പരയിലെ അവസാന അംഗമായ ലീഡ്-206 (RaG) സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്; സ്വാഭാവിക ലീഡിൽ ഇത് 24.1% ആണ്. തോറിയം സീരീസ് സ്ഥിരതയുള്ള ലീഡ്-208-ലേക്ക് നയിക്കുന്നു ("സാധാരണ" ലെഡിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം 52.4% ആണ്), ആക്റ്റിനിയം സീരീസ് ലീഡ്-207-ലേക്ക് നയിക്കുന്നു (ഇതിൻ്റെ ലെഡ് ഉള്ളടക്കം 22.1% ആണ്). ആധുനിക ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ ഈ ലെഡ് ഐസോടോപ്പുകളുടെ അനുപാതം തീർച്ചയായും, പാരൻ്റ് ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ അർദ്ധായുസ്സുമായും ഭൂമി രൂപപ്പെട്ട പദാർത്ഥത്തിലെ അവയുടെ പ്രാരംഭ അനുപാതവുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ "സാധാരണ", റേഡിയോജനിക് അല്ലാത്ത, ലീഡ് 1.4% മാത്രമാണ്. അതിനാൽ, തുടക്കത്തിൽ ഭൂമിയിൽ യുറേനിയവും തോറിയവും ഇല്ലായിരുന്നുവെങ്കിൽ, അതിലെ ലീഡ് 1.6 × 10 -3% (ഏകദേശം കോബാൾട്ടിന് തുല്യമാണ്), എന്നാൽ 70 മടങ്ങ് കുറവായിരിക്കും (ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻഡിയം പോലുള്ള അപൂർവ ലോഹങ്ങൾ പോലെ). തുലിയം!). മറുവശത്ത്, നിരവധി ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിലേക്ക് പറന്ന ഒരു സാങ്കൽപ്പിക രസതന്ത്രജ്ഞൻ അതിൽ വളരെ കുറച്ച് ഈയവും കൂടുതൽ യുറേനിയവും തോറിയവും കണ്ടെത്തുമായിരുന്നു.

1915-ൽ എഫ്. സോഡി സിലോൺ ധാതുവായ തോറൈറ്റിൽ (ThSiO 4) നിന്ന് തോറിയത്തിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത ലെഡ് രൂപപ്പെട്ടപ്പോൾ, അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം 207.77 ന് തുല്യമായി മാറി, അതായത്, "സാധാരണ" ലെഡിനേക്കാൾ (207.2). "സൈദ്ധാന്തിക" (208) ൽ നിന്നുള്ള വ്യത്യാസമാണിത്, തോറൈറ്റിൽ കുറച്ച് യുറേനിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ലെഡ്-206 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. തോറിയം അടങ്ങിയിട്ടില്ലാത്ത ചില യുറേനിയം ധാതുക്കളിൽ നിന്ന് ഈയം വേർതിരിച്ചെടുത്ത അമേരിക്കൻ രസതന്ത്രജ്ഞനായ തിയോഡോർ വില്യം റിച്ചാർഡ്സ്, ആറ്റോമിക പിണ്ഡം അളക്കുന്ന മേഖലയിലെ അധികാരിയായിരുന്നപ്പോൾ, അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം ഏതാണ്ട് 206 ആയി. ഈ ലെഡിൻ്റെ സാന്ദ്രതയും അല്പം കുറവായിരുന്നു. , കൂടാതെ ഇത് കണക്കാക്കിയ ഒന്നുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു: r (Pb) ґ 206/207.2 = 0.994r (Pb), ഇവിടെ r (Pb) = 11.34 g/cm3. മറ്റ് പല മൂലകങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചും, ഈയത്തിന്, വളരെ ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം അളക്കുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ലെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു: വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ എടുത്ത സാമ്പിളുകൾ അല്പം വ്യത്യസ്തമായ ഫലങ്ങൾ നൽകും ( സെമി.കാർബൺ യൂണിറ്റ്).

പ്രകൃതിയിൽ, ഡയഗ്രാമുകളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന പരിവർത്തനങ്ങളുടെ ശൃംഖലകൾ തുടർച്ചയായി സംഭവിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ചില രാസ ഘടകങ്ങൾ (റേഡിയോ ആക്ടീവ്) മറ്റുള്ളവയായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു, ഭൂമിയുടെ അസ്തിത്വത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ കാലഘട്ടത്തിലും അത്തരം പരിവർത്തനങ്ങൾ സംഭവിച്ചു. റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ പ്രാരംഭ അംഗങ്ങൾ (അവരെ അമ്മ എന്ന് വിളിക്കുന്നു) ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാലം ജീവിച്ചിരിക്കുന്നു: യുറേനിയം -238 ൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 4.47 ബില്യൺ വർഷമാണ്, തോറിയം -232 14.05 ബില്യൺ വർഷമാണ്, യുറേനിയം -235 ("ആക്റ്റിനോറേനിയം" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ആക്ടിനിയം പരമ്പരയുടെ പൂർവ്വികൻ - 703.8 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ. ഈ നീണ്ട ശൃംഖലയിലെ എല്ലാ തുടർന്നുള്ള ("മകൾ") അംഗങ്ങളും വളരെ കുറഞ്ഞ ജീവിതമാണ് ജീവിക്കുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, റേഡിയോകെമിസ്റ്റുകൾ "റേഡിയോ ആക്ടീവ് സന്തുലിതാവസ്ഥ" എന്ന് വിളിക്കുന്ന ഒരു അവസ്ഥ സംഭവിക്കുന്നു: പാരൻ്റ് യുറേനിയം, തോറിയം അല്ലെങ്കിൽ ആക്റ്റിനിയം (ഈ നിരക്ക് വളരെ കുറവാണ്) എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഒരു ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ രൂപീകരണ നിരക്ക് ഈ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൻ്റെ നിരക്കിന് തുല്യമാണ്. ഈ നിരക്കുകളുടെ തുല്യതയുടെ ഫലമായി, നൽകിയിരിക്കുന്ന റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം സ്ഥിരവും അതിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സിനെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ ഹ്രസ്വകാല അംഗങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത ചെറുതാണ്, ദീർഘകാല അംഗങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത വലിയ. ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ക്ഷയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെ ഈ സ്ഥിരത വളരെക്കാലം നിലനിൽക്കുന്നു (ഈ സമയം പാരൻ്റ് ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്, ഇത് വളരെ നീണ്ടതാണ്). ലളിതമായ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ പരിവർത്തനങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു: മാതൃസംഖ്യയുടെ അനുപാതം ( എൻ 0) കുട്ടികളും ( എൻ 1, എൻ 2, എൻ 3...) ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ അർദ്ധായുസിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്: എൻ 0:എൻ 1:എൻ 2:എൻ 3... = ടി 0:ടി 1:ടി 2:ടി 3... അങ്ങനെ, യുറേനിയം-238 ൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 4.47 10 9 വർഷമാണ്, റേഡിയം 226 1600 വർഷമാണ്, അതിനാൽ യുറേനിയം അയിരുകളിലെ യുറേനിയം-238, റേഡിയം-226 എന്നിവയുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ അനുപാതം 4.47 10 9: 1600, അതിൽ നിന്ന് കണക്കുകൂട്ടാൻ എളുപ്പമാണ് (ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ) 1 ടൺ യുറേനിയത്തിന്, റേഡിയോ ആക്ടീവ് സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ എത്തുമ്പോൾ, 0.34 ഗ്രാം റേഡിയം മാത്രമേ ഉള്ളൂ.

തിരിച്ചും, അയിരുകളിലെ യുറേനിയത്തിൻ്റെയും റേഡിയത്തിൻ്റെയും അനുപാതവും റേഡിയത്തിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സും അറിയുന്നതിലൂടെ, യുറേനിയത്തിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കാനും നിങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമില്ലാത്ത റേഡിയത്തിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കാനും കഴിയും. ആയിരം വർഷത്തിലധികം കാത്തിരിക്കുക - (അതിൻ്റെ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി ഉപയോഗിച്ച്) ശോഷണ നിരക്ക് (അതായത് .d മൂല്യം) അളക്കാൻ ഇത് മതിയാകും. എൻ/d ടി) ആ മൂലകത്തിൻ്റെ അറിയപ്പെടുന്ന ഒരു ചെറിയ അളവ് (അറിയപ്പെടുന്ന ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം എൻ) തുടർന്ന് ഫോർമുല അനുസരിച്ച് ഡി എൻ/d ടി= –എൽ എൻമൂല്യം നിർണ്ണയിക്കുക l = ln2/ ടി 1/2.

സ്ഥലംമാറ്റ നിയമം.

ഏതെങ്കിലും റേഡിയോ ആക്ടീവ് ശ്രേണിയിലെ അംഗങ്ങൾ മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ ക്രമാനുഗതമായി പ്ലോട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ഈ ശ്രേണിയിലെ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകൾ മാതൃ മൂലകത്തിൽ നിന്ന് (യുറേനിയം, തോറിയം അല്ലെങ്കിൽ നെപ്ട്യൂണിയം) ലെഡ് അല്ലെങ്കിൽ ബിസ്മത്തിലേക്ക് സുഗമമായി മാറുന്നില്ല, മറിച്ച് "ജമ്പ്" ആയി മാറുന്നു. വലത്തോട്ടും പിന്നെ ഇടത്തോട്ടും. അങ്ങനെ, യുറേനിയം ശ്രേണിയിൽ, ലെഡിൻ്റെ അസ്ഥിരമായ രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകൾ (മൂലകം നമ്പർ 82) ബിസ്മത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളായി (മൂലക നമ്പർ 83), പിന്നീട് പൊളോണിയത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളായി (മൂലക നമ്പർ 84) വീണ്ടും ലെഡിൻ്റെ ഐസോടോപ്പുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. . തൽഫലമായി, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകം പലപ്പോഴും മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടികയിലെ അതേ സെല്ലിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു, പക്ഷേ വ്യത്യസ്ത പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ഐസോടോപ്പ് രൂപം കൊള്ളുന്നു. 1911-ൽ എഫ്. സോഡി ശ്രദ്ധിച്ച ഈ "ജമ്പുകളിൽ" ഒരു പ്രത്യേക പാറ്റേൺ ഉണ്ടെന്ന് മനസ്സിലായി.

ഒരു-ക്ഷയ സമയത്ത്, ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു -കണികം (ഒരു ഹീലിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ്) പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് ഇപ്പോൾ അറിയാം, അതിനാൽ, ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ് 2 ആയി കുറയുന്നു (ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ രണ്ട് സെല്ലുകളുള്ള ഒരു മാറ്റം ഇടത്), കൂടാതെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സംഖ്യ 4 ആയി കുറയുന്നു, ഇത് പുതിയ മൂലകത്തിൻ്റെ ഐസോടോപ്പ് എന്താണെന്ന് പ്രവചിക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. ഒരു ദൃഷ്ടാന്തം റഡോണിൻ്റെ a-decay ആണ്: ® + . ബി-ക്ഷയത്തോടെ, നേരെമറിച്ച്, ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം ഒന്നായി വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പിണ്ഡം മാറില്ല ( സെമി.റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി), അതായത്. മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടികയിൽ ഒരു സെൽ വലത്തേക്ക് ഒരു ഷിഫ്റ്റ് ഉണ്ട്. റഡോണിൽ നിന്ന് രൂപംകൊണ്ട പൊളോണിയത്തിൻ്റെ തുടർച്ചയായ രണ്ട് പരിവർത്തനങ്ങളാണ് ഒരു ഉദാഹരണം: ® ® . അതിനാൽ, എത്ര ആൽഫ, ബീറ്റ കണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് കണക്കാക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്, റേഡിയം -226 ൻ്റെ ശോഷണത്തിൻ്റെ ഫലമായി (യുറേനിയം സീരീസ് കാണുക), നമ്മൾ "ഫോർക്കുകൾ" കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ. പ്രാരംഭ ന്യൂക്ലൈഡ്, അന്തിമ ന്യൂക്ലൈഡ് - . പിണ്ഡത്തിലെ കുറവ് (അല്ലെങ്കിൽ, പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സംഖ്യ, അതായത്, ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ന്യൂട്രോണുകളുടെയും ആകെ എണ്ണം) 226 - 206 = 20 ന് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ, 20/4 = 5 ആൽഫ കണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിച്ചു. ഈ കണങ്ങൾ 10 പ്രോട്ടോണുകൾ കൊണ്ടുപോയി, ബി-ഡീകേയുകൾ ഇല്ലെങ്കിൽ, അന്തിമ ശോഷണ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് 88 - 10 = 78 ന് തുല്യമായിരിക്കും. വാസ്തവത്തിൽ, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിൽ 82 പ്രോട്ടോണുകൾ ഉണ്ട്, അതിനാൽ, പരിവർത്തനങ്ങൾ, 4 ന്യൂട്രോണുകൾ പ്രോട്ടോണുകളായി മാറുകയും 4 ബി കണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്തു.

മിക്കപ്പോഴും, ഒരു എ-ക്ഷയത്തിന് ശേഷം രണ്ട് ബി-ക്ഷയങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു, അങ്ങനെ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മൂലകം മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടികയുടെ യഥാർത്ഥ സെല്ലിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു - യഥാർത്ഥ മൂലകത്തിൻ്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഐസോടോപ്പിൻ്റെ രൂപത്തിൽ. ഈ വസ്തുതകൾക്ക് നന്ദി, D.I. മെൻഡലീവിൻ്റെ ആനുകാലിക നിയമം മൂലകങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളും അവയുടെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, അല്ലാതെ അവയുടെ പിണ്ഡമല്ല (ആറ്റത്തിൻ്റെ ഘടന അറിയാത്തപ്പോൾ ഇത് ആദ്യം രൂപപ്പെടുത്തിയത്).

റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഡിസ്പ്ലേസ്മെൻ്റ് നിയമം 1913 ൽ നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കഠിനമായ ഗവേഷണത്തിൻ്റെ ഫലമായി രൂപീകരിച്ചു. സോഡിയുടെ അസിസ്റ്റൻ്റ് അലക്സാണ്ടർ ഫ്ലെക്ക്, സോഡിയുടെ ട്രെയിനി എ.എസ്. റസ്സൽ, ഹംഗേറിയൻ ഫിസിക്കൽ കെമിസ്റ്റും റേഡിയോകെമിസ്റ്റുമായ ഗ്യോർഗി ഹെവെസി, 1911-1913 കാലഘട്ടത്തിൽ മാഞ്ചസ്റ്റർ സർവകലാശാലയിൽ റഥർഫോർഡിനൊപ്പം പ്രവർത്തിച്ച, ജർമ്മൻ (പിന്നീട് അമേരിക്കൻ) ഫിസിക്കൽ കെമിസ്റ്റ് സിസിമിർ എന്നിവരും അവരിൽ ശ്രദ്ധേയരാണ്. 1887–1975). ഈ നിയമത്തെ പലപ്പോഴും സോഡി-ഫൈൻസ് നിയമം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

മൂലകങ്ങളുടെ കൃത്രിമ പരിവർത്തനവും കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റിയും.

കനത്ത ഹൈഡ്രജൻ ഐസോടോപ്പ് ഡ്യൂട്ടീരിയത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസുകൾ ഉയർന്ന വേഗതയിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ ഡ്യൂറ്ററോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിരവധി വ്യത്യസ്ത പരിവർത്തനങ്ങൾ നടത്തി. അങ്ങനെ, പ്രതികരണ സമയത്ത് + ® +, സൂപ്പർഹെവി ഹൈഡ്രജൻ ആദ്യമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടു - ട്രിറ്റിയം. രണ്ട് ഡ്യൂറ്ററോണുകളുടെ കൂട്ടിയിടി വ്യത്യസ്തമായി തുടരാം: + ® +, നിയന്ത്രിത തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യത പഠിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രക്രിയകൾ പ്രധാനമാണ്. പ്രതികരണം + ® () ® 2 പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഡ്യൂറ്ററോണുകളിൽ (0.16 MeV) ഇതിനകം സംഭവിക്കുകയും ഭീമാകാരമായ energy ർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു - 22.7 MeV (1 MeV = 10 6 eV എന്ന് ഓർക്കുക. , കൂടാതെ 1 eV = 96.5 kJ/mol).

എ-കണങ്ങളാൽ ബെറിലിയം ബോംബെറിയുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന പ്രതികരണത്തിന് വലിയ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യം ലഭിച്ചു: + ® () ® + , ഇത് 1932 ൽ ന്യൂട്രൽ ന്യൂട്രോൺ കണികയുടെ കണ്ടെത്തലിലേക്ക് നയിച്ചു, കൂടാതെ റേഡിയം-ബെറിലിയം ന്യൂട്രോൺ ഉറവിടങ്ങൾ വളരെ സൗകര്യപ്രദമായി മാറി. ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണത്തിനായി. പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി വ്യത്യസ്ത ഊർജ്ജങ്ങളുള്ള ന്യൂട്രോണുകളും ലഭിക്കും + ® + ; + ® + ; + ® + . ചാർജില്ലാത്ത ന്യൂട്രോണുകൾ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറുകയും ന്യൂക്ലൈഡിനെ ആശ്രയിക്കുകയും ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗത (ഊർജ്ജം) എന്നിവയെ ആശ്രയിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന വിവിധ പ്രക്രിയകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു സ്ലോ ന്യൂട്രോൺ കേവലം ന്യൂക്ലിയസിന് പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഗാമാ ക്വാണ്ടം പുറപ്പെടുവിച്ചുകൊണ്ട് ന്യൂക്ലിയസ് ചില അധിക ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്: + ® + g. യുറേനിയത്തിൻ്റെ വിഘടനപ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കാൻ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളിൽ ഈ പ്രതികരണം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു: പ്രതികരണം മന്ദഗതിയിലാക്കാൻ കാഡ്മിയം തണ്ടുകളോ പ്ലേറ്റുകളോ ന്യൂക്ലിയർ ബോയിലറിലേക്ക് തള്ളുന്നു.

കാര്യം ഈ പരിവർത്തനങ്ങളിൽ മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, എ-റേഡിയേഷൻ അവസാനിച്ചതിനുശേഷം ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലക്സ് ഉടനടി ഉണങ്ങണം, അതിനാൽ, പൊളോണിയം ഉറവിടം നീക്കം ചെയ്ത ശേഷം, എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും വിരാമം അവർ പ്രതീക്ഷിച്ചു, പക്ഷേ കണികാ കൗണ്ടർ തുടർന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി. ക്രമേണ നശിച്ചുപോയ പൾസുകൾ രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുക - എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ നിയമത്തിന് അനുസൃതമായി. ഇത് ഒരു തരത്തിൽ മാത്രമേ വ്യാഖ്യാനിക്കാൻ കഴിയൂ: ആൽഫ വികിരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, മുമ്പ് അറിയപ്പെടാത്ത റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ നൈട്രജൻ -13 ന് 10 മിനിറ്റും ഫോസ്ഫറസ് -30 ന് 2.5 മിനിറ്റും അർദ്ധായുസ്സോടെ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. ഈ മൂലകങ്ങൾ പോസിട്രോൺ ശോഷണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു: ® + e + , ® + e + . മൂന്ന് സ്ഥിരതയുള്ള സ്വാഭാവിക ഐസോടോപ്പുകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന മഗ്നീഷ്യം ഉപയോഗിച്ച് രസകരമായ ഫലങ്ങൾ ലഭിച്ചു, കൂടാതെ എ-റേഡിയേഷനിൽ അവയെല്ലാം സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനിയം എന്നിവയുടെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ന്യൂക്ലൈഡുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് 227- അല്ലെങ്കിൽ പോസിട്രോൺ ക്ഷയത്തിന് വിധേയമാകുന്നു:

കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ഉൽപാദനത്തിന് വലിയ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യമുണ്ട്, കാരണം ഇത് ഒരു പ്രത്യേക ആവശ്യത്തിന് സൗകര്യപ്രദമായ അർദ്ധായുസ്സുള്ള റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിനും ഒരു നിശ്ചിത ശക്തിയുള്ള ആവശ്യമുള്ള തരം റേഡിയേഷനും അനുവദിക്കുന്നു. ന്യൂട്രോണുകളെ "പ്രൊജക്റ്റൈലുകൾ" ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നത് പ്രത്യേകിച്ചും സൗകര്യപ്രദമാണ്. ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് ഒരു ന്യൂട്രോണിനെ പിടിച്ചെടുക്കുന്നത് പലപ്പോഴും അതിനെ അസ്ഥിരമാക്കുകയും പുതിയ ന്യൂക്ലിയസ് റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആകുകയും ചെയ്യുന്നു. "അധിക" ന്യൂട്രോണിനെ ഒരു പ്രോട്ടോണായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനാൽ, അതായത് 227 വികിരണം കാരണം ഇത് സ്ഥിരത കൈവരിക്കും; അത്തരം പ്രതികരണങ്ങൾ ധാരാളം അറിയാം, ഉദാഹരണത്തിന്: + ® ® + e. അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ മുകളിലെ പാളികളിൽ സംഭവിക്കുന്ന റേഡിയോകാർബൺ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ പ്രതികരണം വളരെ പ്രധാനമാണ്: + ® + ( സെമി.റേഡിയോകാർബൺ വിശകലന രീതി). ലിഥിയം-6 അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ സ്ലോ ന്യൂട്രോണുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ട്രൈറ്റിയം സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ നിരവധി ന്യൂക്ലിയർ പരിവർത്തനങ്ങൾ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്: + ® + ; + ® + ; + ® + . അങ്ങനെ, സാധാരണ കോബാൾട്ടിനെ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് കോബാൾട്ട് -60 ലഭിക്കുന്നു, ഇത് ഗാമാ വികിരണത്തിൻ്റെ ശക്തമായ ഉറവിടമാണ് (ഇത് 60 കോ-എക്സൈറ്റഡ് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ക്ഷയ ഉൽപ്പന്നം വഴി പുറത്തുവിടുന്നു). ചില ട്രാൻസ് യുറേനിയം മൂലകങ്ങൾ ന്യൂട്രോണുകളുമായുള്ള വികിരണം വഴിയാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്വാഭാവിക യുറേനിയം-238-ൽ നിന്ന്, അസ്ഥിരമായ യുറേനിയം-239 ആദ്യം രൂപംകൊള്ളുന്നു, ഇത് ബി-ക്ഷയ സമയത്ത് ( ടി 1/2 = 23.5 മിനിറ്റ്) ആദ്യത്തെ ട്രാൻസ്യുറേനിയം മൂലകമായ നെപ്ട്യൂണിയം-239 ആയി മാറുന്നു, അത് ബി-ഡീകേയിലൂടെയും ( ടി 1/2 = 2.3 ദിവസം) ആയുധങ്ങൾ-ഗ്രേഡ് പ്ലൂട്ടോണിയം-239 എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതായി മാറുന്നു.

ആവശ്യമായ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ഷൻ നടത്തി കൃത്രിമമായി സ്വർണ്ണം നേടാനും അങ്ങനെ ആൽക്കെമിസ്റ്റുകൾക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്തത് നേടാനും കഴിയുമോ? സൈദ്ധാന്തികമായി, ഇതിന് തടസ്സങ്ങളൊന്നുമില്ല. മാത്രമല്ല, അത്തരമൊരു സമന്വയം ഇതിനകം തന്നെ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ അത് സമ്പത്ത് കൊണ്ടുവന്നില്ല. കൃത്രിമമായി സ്വർണ്ണം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും എളുപ്പമാർഗ്ഗം ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ സ്വർണ്ണത്തിന് അടുത്തുള്ള മൂലകത്തെ ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഒരു സ്ട്രീം ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്യുക എന്നതാണ്. തുടർന്ന്, + ® + പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഒരു ന്യൂട്രോൺ മെർക്കുറി ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ തട്ടി ഒരു സ്വർണ്ണ ആറ്റമാക്കി മാറ്റും. ഈ പ്രതികരണം പ്രത്യേക പിണ്ഡ സംഖ്യകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നില്ല ( എ) മെർക്കുറിയുടെയും സ്വർണ്ണത്തിൻ്റെയും ന്യൂക്ലൈഡുകൾ. പ്രകൃതിയിലെ ഏക സ്ഥിരതയുള്ള ന്യൂക്ലൈഡ് സ്വർണ്ണമാണ്, കൂടാതെ പ്രകൃതിദത്ത മെർക്കുറി ഐസോടോപ്പുകളുടെ സങ്കീർണ്ണ മിശ്രിതമാണ്. എ= 196 (0.15%), 198 (9.97%), 199 (1.87%), 200 (23.10%), 201 (13.18%), 202 (29.86%), 204 (6.87%). തൽഫലമായി, മുകളിൽ പറഞ്ഞ സ്കീം അനുസരിച്ച്, അസ്ഥിരമായ റേഡിയോ ആക്ടീവ് സ്വർണ്ണം മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. 1941-ൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ ഹാർവാർഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കൂട്ടം അമേരിക്കൻ രസതന്ത്രജ്ഞർ ഇത് നേടിയെടുത്തു, മെർക്കുറിയെ ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഒരു സ്ട്രീം ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്തു. കുറച്ച് ദിവസങ്ങൾക്ക് ശേഷം, ബീറ്റാ ക്ഷയത്തിലൂടെ സ്വർണ്ണത്തിൻ്റെ എല്ലാ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പുകളും വീണ്ടും മെർക്കുറിയുടെ യഥാർത്ഥ ഐസോടോപ്പുകളായി മാറി.

എന്നാൽ മറ്റൊരു വഴിയുണ്ട്: മെർക്കുറി-196 ആറ്റങ്ങൾ സ്ലോ ന്യൂട്രോണുകളാൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ, അവ മെർക്കുറി-197 ആറ്റങ്ങളായി മാറും: + ® + g. 2.7 ദിവസത്തെ അർദ്ധായുസ്സുള്ള ഈ ആറ്റങ്ങൾ ഇലക്ട്രോൺ പിടിച്ചെടുക്കലിന് വിധേയമാവുകയും ഒടുവിൽ സ്ഥിരതയുള്ള സ്വർണ്ണ ആറ്റങ്ങളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു: + e ® . ചിക്കാഗോയിലെ നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിലെ ജീവനക്കാർ 1947-ൽ ഈ പരിവർത്തനം നടത്തി. സ്ലോ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച് 100 മില്ലിഗ്രാം മെർക്കുറി വികിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ അവർക്ക് 0.035 മില്ലിഗ്രാം 197Au ലഭിച്ചു. എല്ലാ മെർക്കുറിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, വിളവ് വളരെ ചെറുതാണ് - 0.035% മാത്രം, എന്നാൽ 196Hg യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഇത് 24% വരെ എത്തുന്നു! എന്നിരുന്നാലും, സ്വാഭാവിക മെർക്കുറിയിലെ ഐസോടോപ്പ് 196 എച്ച്ജി വളരെ കുറവാണ്, കൂടാതെ, വികിരണ പ്രക്രിയയും അതിൻ്റെ ദൈർഘ്യവും (വികിരണത്തിന് നിരവധി വർഷങ്ങൾ വേണ്ടിവരും), സങ്കീർണ്ണമായ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് സ്ഥിരതയുള്ള “സിന്തറ്റിക് സ്വർണ്ണം” വേർതിരിക്കുന്നതിന് അതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ചിലവ് വരും. ഏറ്റവും ദരിദ്രമായ അയിരിൽ നിന്ന് സ്വർണ്ണത്തെ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ (). അതിനാൽ സ്വർണ്ണത്തിൻ്റെ കൃത്രിമ ഉൽപാദനം തികച്ചും സൈദ്ധാന്തിക താൽപ്പര്യം മാത്രമാണ്.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് പരിവർത്തനങ്ങളുടെ അളവ് പാറ്റേണുകൾ.

ഒരു പ്രത്യേക അസ്ഥിരമായ ന്യൂക്ലിയസ് ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അത് എപ്പോൾ ക്ഷയിക്കുമെന്ന് പ്രവചിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇതൊരു ക്രമരഹിതമായ പ്രക്രിയയാണ്, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ മാത്രമേ ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യത വിലയിരുത്താൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ മിക്കവാറും അദൃശ്യമായ പൊടിയുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ കഷണം പോലും ധാരാളം ആറ്റങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, ഈ ആറ്റങ്ങൾ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആണെങ്കിൽ, അവയുടെ ശോഷണം കർശനമായ ഗണിതശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്നു: വളരെയധികം വസ്തുക്കളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രാബല്യത്തിൽ വരുന്നു. . തുടർന്ന് ഓരോ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിനും ഒരു പ്രത്യേക മൂല്യം - അർദ്ധായുസ്സ് ( ടി 1/2) ലഭ്യമായ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ പകുതിയും ക്ഷയിക്കുന്ന സമയമാണ്. പ്രാരംഭ നിമിഷത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിൽ എൻ 0 കോറുകൾ, പിന്നീട് കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം ടി = ടിഅവയിൽ 1/2 നിലനിൽക്കും എൻ 0/2, at ടി = 2ടി 1/2 നിലനിൽക്കും എൻ 0/4 = എൻ 0/2 2 , at ടി = 3ടി 1/2 – എൻ 0/8 = എൻ 0/2 3 മുതലായവ. പൊതുവേ, എപ്പോൾ ടി = എൻ.ടി 1/2 നിലനിൽക്കും എൻ 0/2 എൻഅണുകേന്ദ്രങ്ങൾ, എവിടെ എൻ = ടി/ടി 1/2 എന്നത് അർദ്ധായുസ്സുകളുടെ സംഖ്യയാണ് (ഇത് ഒരു പൂർണ്ണസംഖ്യ ആയിരിക്കണമെന്നില്ല). സൂത്രവാക്യം കാണിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ് എൻ = എൻ 0/2 ടി/ടി 1/2 ഫോർമുലയ്ക്ക് തുല്യമാണ് എൻ = എൻ 0e - എൽ ടി, എവിടെയാണ് l എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ശോഷണ സ്ഥിരാങ്കം. ഔപചാരികമായി, ശോഷണ നിരക്ക് d തമ്മിലുള്ള ആനുപാതിക ഗുണകമായി ഇത് നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു എൻ/d ടികൂടാതെ ലഭ്യമായ കോറുകളുടെ എണ്ണം: ഡി എൻ/d ടി= – എൽ എൻ(മൈനസ് ചിഹ്നം അത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു എൻകാലക്രമേണ കുറയുന്നു). ഈ ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യം സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് സമയബന്ധിതമായ കോറുകളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ ആശ്രിതത്വം നൽകുന്നു. ഈ ഫോർമുലയിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു എൻ = എൻ 0/2 at ടി = ടി 1/2, ശോഷണ സ്ഥിരാങ്കം അർദ്ധായുസിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണെന്ന് നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നു: l = ln2/ ടി 1/2 = 0,693/ടി 1/2. t = 1/ l മൂല്യത്തെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ശരാശരി ആയുസ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 226 Ra ടി 1/2 = 1600 വർഷം, t = 1109 വർഷം.

നൽകിയിരിക്കുന്ന സൂത്രവാക്യങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, മൂല്യം അറിയുന്നത് ടി 1/2 (അല്ലെങ്കിൽ എൽ), ഏത് സമയത്തിനും ശേഷം റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ അളവ് കണക്കാക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ അളവ് വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ അറിയാമെങ്കിൽ അർദ്ധായുസ്സ് കണക്കാക്കാനും നിങ്ങൾക്ക് അവ ഉപയോഗിക്കാം. ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ എണ്ണത്തിന് പകരം, നിങ്ങൾക്ക് റേഡിയേഷൻ പ്രവർത്തനം ഫോർമുലയിലേക്ക് പകരം വയ്ക്കാം, ഇത് ലഭ്യമായ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ എണ്ണത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്. എൻ. പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സവിശേഷത സാധാരണയായി സാമ്പിളിലെ മൊത്തം ക്ഷയങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലല്ല, മറിച്ച് അതിന് ആനുപാതികമായ പൾസുകളുടെ എണ്ണമാണ്, അവ ഉപകരണം അളക്കുന്ന പ്രവർത്തനം രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു റേഡിയോ ആക്ടീവ് പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ 1 ഗ്രാം ഉണ്ടെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ അർദ്ധായുസ്സ് കുറയുമ്പോൾ, പദാർത്ഥം കൂടുതൽ സജീവമാകും.

മറ്റ് ഗണിതശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ ഒരു ചെറിയ സംഖ്യയുടെ സ്വഭാവത്തെ വിവരിക്കുന്നു. ഇവിടെ നമുക്ക് ഒരു പ്രത്യേക സംഭവത്തിൻ്റെ സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് മാത്രമേ സംസാരിക്കാൻ കഴിയൂ. ഉദാഹരണത്തിന്, റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ ഒരു ആറ്റം (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ന്യൂക്ലിയസ്) ഉണ്ടാകട്ടെ. ടി 1/2 = 1 മിനിറ്റ്. ഈ ആറ്റം 1 മിനിറ്റ് ജീവിക്കാനുള്ള സാധ്യത 1/2 (50%), 2 മിനിറ്റ് - 1/4 (25%), 3 മിനിറ്റ് - 1/8 (12.5%), 10 മിനിറ്റ് - (1/2 ) 10 = 1/10 24 (0.1%), 20 മിനിറ്റ് - (1/2) 20 = 1/1048576 (0.00001%). ഒരൊറ്റ ആറ്റത്തിന് സാധ്യത വളരെ കുറവാണ്, എന്നാൽ ധാരാളം ആറ്റങ്ങൾ ഉള്ളപ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, നിരവധി ബില്യൺ, അവയിൽ പലതും, സംശയമില്ലാതെ, 20 അർദ്ധായുസ്സുകളോ അതിലധികമോ ജീവിക്കും. ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ ഒരു ആറ്റം ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യത 100 ൽ നിന്ന് കുറച്ചാൽ ലഭിക്കും. അതിനാൽ, 2 മിനിറ്റ് അതിജീവിക്കാനുള്ള ആറ്റത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത 25% ആണെങ്കിൽ, അതേ ആറ്റം ഈ സമയത്ത് ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യത. സമയം 100 - 25 = 75%, 3 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ പ്രോബബിലിറ്റി ശിഥിലീകരണം - 87.5%, 10 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ - 99.9%, മുതലായവ.

നിരവധി അസ്ഥിര ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ ഫോർമുല കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാകും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു സംഭവത്തിൻ്റെ സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ പ്രോബബിലിറ്റി ബൈനോമിയൽ കോഫിഫിഷ്യൻ്റുകളുള്ള ഒരു ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് വിവരിക്കുന്നു. ഉണ്ടെങ്കിൽ എൻആറ്റങ്ങൾ, കാലക്രമേണ അവയിലൊന്നിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത ടിതുല്യമാണ് പി, അപ്പോൾ ആ സമയത്തിനുള്ള സാധ്യത ടിനിന്ന് എൻആറ്റങ്ങൾ ക്ഷയിക്കും എൻ(അതനുസരിച്ച് നിലനിൽക്കും എൻ – എൻ), തുല്യമാണ് പി = എൻ!പി എൻ(1–പി) എൻ–എൻ /(എൻ–എൻ)!എൻ! പുതിയ അസ്ഥിര മൂലകങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിനും സമാനമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അവയുടെ ആറ്റങ്ങൾ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ വ്യക്തിഗതമായി ലഭിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കൂട്ടം അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ 1955 ൽ പുതിയ മൂലകം മെൻഡലീവിയം കണ്ടെത്തിയപ്പോൾ, അവർക്ക് അത് ലഭിച്ചത് 17 ആറ്റങ്ങളുടെ അളവിൽ മാത്രമാണ്. ).

ഈ ഫോർമുലയുടെ പ്രയോഗം ഒരു പ്രത്യേക സാഹചര്യത്തിൽ ചിത്രീകരിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഉണ്ടാകട്ടെ എൻ= 1 മണിക്കൂർ അർദ്ധായുസ്സുള്ള 16 ആറ്റങ്ങൾ. ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം ആറ്റങ്ങളുടെ ക്ഷയത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത നിങ്ങൾക്ക് കണക്കാക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന് സമയം ടി= 4 മണിക്കൂർ. ഈ 4 മണിക്കൂറിൽ ഒരു ആറ്റം അതിജീവിക്കാനുള്ള സാധ്യത യഥാക്രമം 1/2 4 = 1/16 ആണ്, ഈ സമയത്ത് അതിൻ്റെ ക്ഷയത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത ആർ= 1 - 1/16 = 15/16. ഈ പ്രാരംഭ ഡാറ്റ ഫോർമുലയിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് നൽകുന്നു: ആർ = 16!(15/16) എൻ (1/16) 16–എൻ /(16–എൻ)!എൻ! = 16!15 എൻ /2 64 (16–എൻ)!എൻ! ചില കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലങ്ങൾ പട്ടികയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു:

അങ്ങനെ, 4 മണിക്കൂറിന് ശേഷമുള്ള 16 ആറ്റങ്ങളിൽ (4 അർദ്ധായുസ്സുകൾ) ഒന്നുപോലും നിലനിൽക്കില്ല, ഒരാൾ ഊഹിച്ചേക്കാം: ഈ സംഭവത്തിൻ്റെ സംഭാവ്യത 38.4% മാത്രമാണ്, എന്നിരുന്നാലും ഇത് മറ്റേതെങ്കിലും ഫലത്തിൻ്റെ സാധ്യതയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. പട്ടികയിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നത് പോലെ, എല്ലാ 16 ആറ്റങ്ങളും (35.2%) അല്ലെങ്കിൽ അവയിൽ 14 ആറ്റങ്ങൾ മാത്രം ക്ഷയിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും വളരെ ഉയർന്നതാണ്. എന്നാൽ 4 അർദ്ധായുസ്സിനു ശേഷവും എല്ലാ ആറ്റങ്ങളും "ജീവനോടെ" നിലനിൽക്കും (ഒന്നുപോലും ക്ഷയിച്ചിട്ടില്ല) എന്നത് നിസ്സാരമാണ്. 16 ആറ്റങ്ങൾ ഇല്ലെങ്കിൽ, പക്ഷേ, 10 20 എന്ന് പറയാം, 1 മണിക്കൂറിന് ശേഷം അവയുടെ സംഖ്യയുടെ പകുതിയും 2 മണിക്കൂറിന് ശേഷം - നാലിലൊന്ന് മുതലായവ നിലനിൽക്കുമെന്ന് ഏകദേശം 100% ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ നമുക്ക് പറയാൻ കഴിയും. അതായത്, കൂടുതൽ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ട്, കൂടുതൽ കൃത്യമായി അവയുടെ ശോഷണം എക്സ്പോണൻഷ്യൽ നിയമവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

ബെക്വറലിൻ്റെ കാലം മുതൽ നടത്തിയ നിരവധി പരീക്ഷണങ്ങൾ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ തോത് പ്രായോഗികമായി താപനില, മർദ്ദം അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റത്തിൻ്റെ രാസ അവസ്ഥയെ ബാധിക്കുന്നില്ലെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒഴിവാക്കലുകൾ വളരെ വിരളമാണ്; അങ്ങനെ, ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചറിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, മൂല്യം ടിമൂലകത്തിൻ്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് 1/2 ചെറുതായി മാറുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 7 BeF 2 ൻ്റെ ശോഷണം 7 BeO അല്ലെങ്കിൽ മെറ്റാലിക് 7 Be എന്നതിനേക്കാൾ ഏകദേശം 0.1% സാവധാനത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

അറിയപ്പെടുന്ന അസ്ഥിരമായ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ആകെ എണ്ണം - റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകൾ - രണ്ടായിരത്തിലേക്ക് അടുക്കുന്നു, അവയുടെ ആയുസ്സ് വളരെ വിശാലമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ദശലക്ഷക്കണക്കിന് കോടിക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളുടെ അർദ്ധായുസ്സും ഒരു സെക്കൻഡിൻ്റെ ചെറിയ അംശങ്ങളിൽ പൂർണ്ണമായും ക്ഷയിക്കുന്ന ഹ്രസ്വകാലവും നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു. ചില റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ അർദ്ധായുസ്സ് പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

ചില റേഡിയോ ന്യൂക്ലൈഡുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ (Tc, Pm, Po എന്നിവയ്ക്കും സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പുകൾ ഇല്ലാത്ത എല്ലാ തുടർന്നുള്ള മൂലകങ്ങൾക്കും, അവയുടെ ദീർഘകാല ഐസോടോപ്പുകൾക്കായി ഡാറ്റ നൽകിയിരിക്കുന്നു).

അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആയുസ്സ് ഉള്ള ന്യൂക്ലൈഡ് 5 ലി ആണ്: അതിൻ്റെ ആയുസ്സ് 4.4·10-22 സെക്കൻ്റ് ആണ്). ഈ സമയത്ത്, പ്രകാശം പോലും 10-11 സെൻ്റിമീറ്റർ മാത്രമേ സഞ്ചരിക്കൂ, അതായത്. ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ വ്യാസത്തേക്കാൾ പതിനായിരക്കണക്കിന് മടങ്ങ് വലുതും ഏതൊരു ആറ്റത്തിൻ്റെ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ ചെറുതുമായ ദൂരം. എട്ട് സെപ്റ്റില്യൺ (8·10 24) വർഷത്തെ അർദ്ധായുസ്സുള്ള 128 Te (പ്രകൃതിദത്ത ടെല്ലൂറിയത്തിൽ 31.7% അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു) ആണ് - ഇതിനെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് എന്ന് വിളിക്കാൻ പോലും കഴിയില്ല; താരതമ്യത്തിന്, നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം 10 10 വർഷം പഴക്കമുള്ളതായി കണക്കാക്കുന്നു.

ഒരു ന്യൂക്ലൈഡിൻ്റെ റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റിയുടെ യൂണിറ്റ് ബെക്വറൽ ആണ്: 1 Bq (Bq) സെക്കൻ്റിൽ ഒരു ശോഷണത്തിന് തുല്യമാണ്. ഓഫ്-സിസ്റ്റം യൂണിറ്റ് ക്യൂറി പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്: 1 Ci (Ci) എന്നത് സെക്കൻഡിൽ 37 ബില്ല്യൺ ശിഥിലീകരണങ്ങൾക്ക് തുല്യമാണ് അല്ലെങ്കിൽ 3.7 . 10 10 Bq (226 Ra യുടെ 1 ഗ്രാം ഏകദേശം ഈ പ്രവർത്തനം ഉണ്ട്). ഒരു സമയത്ത്, റഥർഫോർഡിൻ്റെ ഒരു ഓഫ്-സിസ്റ്റം യൂണിറ്റ് നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു: 1 Рд (Rd) = 10 6 Bq, പക്ഷേ അത് വ്യാപകമായിരുന്നില്ല.

സാഹിത്യം:

സോഡി എഫ്. ആറ്റോമിക് ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ചരിത്രം. M., Atomizdat, 1979
ചോപ്പിൻ ജി. തുടങ്ങിയവർ. ന്യൂക്ലിയർ കെമിസ്ട്രി. എം., Energoatomizdat, 1984
ഹോഫ്മാൻ കെ. സ്വർണ്ണം ഉണ്ടാക്കാൻ പറ്റുമോ? എൽ., കെമിസ്ട്രി, 1984
കാഡ്മെൻസ്കി എസ്.ജി. ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി: ചരിത്രം, ഫലങ്ങൾ, ഏറ്റവും പുതിയ നേട്ടങ്ങൾ. "സോറോസ് എഡ്യൂക്കേഷണൽ ജേർണൽ", 1999, നമ്പർ 11

വായിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു

വിൻഡോസ് നിർദ്ദേശങ്ങൾ

ഏഥൻസിലെ ആർക്കൺ ആരാണ്

ആൻഡ്രോയിഡ് നിർദ്ദേശങ്ങൾ

എന്തുകൊണ്ടാണ് ചന്ദ്രൻ ജലത്തെ മാത്രം ആകർഷിക്കുന്നത് (വലിച്ചിടുന്നത്)?

ആൻഡ്രോയിഡ് നിർദ്ദേശങ്ങൾ

സംരക്ഷണ ചെലവുകൾ: അക്കൗണ്ടിംഗും നികുതിയും (ആൻ്റനെൻകോവ ഇ

സ്മാർട്ട്ഫോണുകൾ

നാഗരികതയുടെ പ്രധാന തരങ്ങൾ ഏതൊക്കെയാണ്, അതിൻ്റെ ഫലമായി നാഗരികത പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു

വിൻഡോസ് നിർദ്ദേശങ്ങൾ

കുടുംബവൃക്ഷത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജ-വിവര ശുദ്ധീകരണം മുഴുവൻ കുടുംബത്തിൻ്റെയും കർമ്മം സുഖപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ധ്യാനം

സ്മാർട്ട്ഫോണുകൾ

തീയെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു സ്വപ്നം എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്?