Frage:
Wie ist es möglich, dass nach 4,5 Milliarden Jahren noch radioaktives Material übrig ist?
Dean Kuga
2011-03-18 21:00:43 UTC
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Ich konnte keine Antwort auf diese Frage finden ...

Einige radioaktive Elemente haben eine Halbwertszeit von Tausenden von Jahren und einige sogar von Millionen, aber insgesamt über 4,5 Milliarden Jahre Radioaktives Material, das Teil des Ausgangsmaterials war, das den Planeten Erde gebildet hat, sollte inzwischen verfallen sein?

In der Natur gibt es jedoch immer noch radioaktives Material mit kurzer Halbwertszeit. Wie ist das möglich und wenn die Antwort lautet, dass das neue radioaktive Material ständig irgendwie erzeugt wird, können Sie den Mechanismus erklären, wie dies geschieht?

Danke.

Die Halbwertszeit ist definiert als die Zeit, in der das Material zur Hälfte zerfällt. Wenn Sie ständig etwas halbieren, wird es mit einer geringeren Geschwindigkeit immer kleiner, aber hören Sie nie auf, 0 zu erreichen, obwohl, wenn Sie über Atome sprechen, ** irgendwann ** ein Punkt erreicht wird, an dem noch 1 Atom übrig ist, und danach es wird keine mehr geben.
@AttackingHobo Natürlich ist es völlig probabilistisch (es besteht eine 1 / unendlich-Chance, dass Ihr Material niemals vollständig verfällt). :) :)
Sieben antworten:
Jerry Schirmer
2011-03-18 21:08:06 UTC
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Die Halbwertszeit von Uran 238 entspricht in etwa dem Alter der Erde, sodass bis jetzt nur etwa die Hälfte des ursprünglichen Angebots verfallen sein sollte. Es gibt auch einige radioaktive Kerne, die durch Wechselwirkungen mit kosmischen Strahlen in der oberen Atmosphäre (Kohlenstoff-14) entstehen oder aus stabileren Kernen zerfallen (z. B. alle Tochterkerne zwischen U-238 und Blei). P. >

Ich dachte, dass die Halbwertszeit von U238 in Millionen von Jahren gemessen wird, wenn es um das Alter der Erde geht, was in Kombination mit einigen radioaktiven Elementen mit kürzerer Halbwertszeit, die Produkte des Zerfalls anderer radioaktiver Elemente sind, alles erklärt . Vielen Dank.
U238 ist ungefähr 4,5 Milliarden Jahre alt (fast genau das Alter der Erde). U235 ist ungefähr 700 Jahre alt
@kzen: Nützlicher Link, wenn Sie wissen, an welchen Isotopen Sie interessiert sind: http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm
Und 700 Myr bedeutet immer noch, dass Sie nach 4,5 Milliarden Jahren etwa 1% des ursprünglichen Materials übrig haben - "winziger Teil", aber für Milliarden Tonnen Material bedeutet dies immer noch, dass Sie zig Millionen übrig habenTonnen, ziemlich leicht zu bemerken.
Olaf
2011-03-18 21:24:39 UTC
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Das liegt daran, dass die Halbwertszeit auch unglaublich lang ist.

Die Halbwertszeit von Uran-238 beträgt 4,5 * 10 ^ 9 $ (= 4,5 Milliarden) Jahre. Thorium-232 hat $ 1,4 * 10 ^ {10} $. Kalium-40 hat $ 1,2 * 10 ^ 9 $. Dies sind alles Beispiele für Urnuklide. Solche Halbwertszeiten liegen in der Größenordnung des Zeitalters des Universums.

Es gibt auch den Effekt einer Zerfallskette, da Zerfallsprodukte selbst auch radioaktiv sein können. Wenn Sie sich die Tabellen ansehen, werden Sie feststellen, dass nur wenige Zerfallsprodukte eine signifikante Lebensdauer haben - die meisten sind entweder stabil oder vernachlässigbar kurz. Es erklärt, warum Sie immer Materialien mit kurzen Halbwertszeiten finden.

Eine bemerkenswerte Erwähnung ist natürlich Kohlenstoff-14, der bei der Radiokarbondatierung verwendet wird (dh die Lebensdauer bestimmter Böden oder der Überreste von Pflanzen und Pflanzen abzuschätzen) Tiere). Hier wird stabiler Stickstoff-14 durch Kollision mit einem kosmischen Neutron (das ein Proton ersetzt) ​​in radioaktiven Kohlenstoff-14 umgewandelt. Der Kohlenstoff wird dann von Pflanzen oder Ozeanen aus der Atmosphäre aufgenommen. Kohlenstoff-14 hat eine Halbwertszeit von ungefähr 6000 Jahren, was erheblich kürzer ist als die Lebensdauer der Erde.

Frage n-14 + 1n würde eine Atommasse von 15 ergeben, etwas muss fehlen.
@Omega Centauri: Dabei wird ein Proton emittiert. Also N-14 + 1n -> C14 + 1p.
Kostya
2011-03-18 21:19:37 UTC
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Einige Elemente mit kurzen Halbwertszeiten sind nur Zerfallsprodukte von Elementen mit langen Halbwertszeiten.

Frédéric Grosshans
2011-03-18 21:24:16 UTC
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Die in der Natur vorkommenden Elemente mit kurzer Halbwertszeit stammen aus dem Zerfall von Elementen mit langer Halbwertszeit. Beispiele für Zerfallsketten finden Sie auf dieser Wikipedia-Seite. Zum Beispiel wird ²²⁴Ra (3,6 Tage Halbwertszeit) durch den Zerfall von ²³Th (14 Milliarden Jahre Zerfall) erzeugt.

Matt
2011-03-19 03:09:54 UTC
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Da dem Universum noch kein Wasserstoff ausgeht, bilden sich neue Sterne. Wenn diese Sterne das Lebensende und die Nova erreichen, produzieren sie die schweren Elemente jenseits von Eisen.

Also, bis es keine Sterne mehr gibt (groß genug, um die schwersten Elemente wie Uran zu erzeugen) und sich kein Wasserstoff mehr bildet Bei weiteren Sternen werden ständig weitere schwere Elemente erzeugt.

Ja, aber die Erzeugung schwerer Elemente in Sternen hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Häufigkeit solcher Elemente auf der Erde.
Alex Voinescu
2012-09-23 05:31:37 UTC
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Da radioaktive Materialien in der intensiven Kraft von Super-Novas hergestellt werden, können ständig radioaktive Materialien erzeugt werden, da immer Supernovae abgehen und dieses Material verteilen.

M.A. Padmanabha Rao
2013-07-15 22:10:55 UTC
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Im Allgemeinen nimmt die Radioaktivität nach 6 bis 10 Halbwertszeiten sehr stark ab. 133-In hat eine Halbwertszeit von 180 Millisekunden (ms), so dass seine Radioaktivität nach einigen Minuten erheblich abnimmt. Im Vergleich dazu zeigen 137-Cs mit einer Halbwertszeit von 30,07 Jahren nach 180 Jahren oder mehr signifikant niedrige Aktivitätsniveaus.



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