Радиоактивный распад

[Centeric]

Радиоактивные химические элементы характеризуются периодом полураспада. Пусть у некоторого элемента он равен 1 году. Если у нас первоначально есть 1 триллион его атомов, то через год их останется 500 миллиардов, через два года -- 250 миллиардов, через три -- 125 миллиардов, через десять -- 976562500. До 20 лет доживут 953674 атома, до 30 -- 931 атом, до 40 лет может дожить лишь один атом. А может и не дожить. При малом количестве атомов случайность становится более заметной.

Удивительно здесь то, что одни атомы могут распасться в первые же секунды наблюдения, а другие могут продержаться до 40 лет. Атомы ведь совершенно одинаковы. Что подталкивает атомы к распаду и что удерживает их от него? Одинаковые атомы, находящиеся в одинаковых условиях!

[Munin]

Centeric в сообщении #1170277 писал(а):

Что подталкивает атомы к распаду и что удерживает их от него?

Квантовые законы.

Необходимый уровень: матанализ и линейная алгебра в объёме 2 первых курсов вуза, ОДУ, ДУЧП в объёме курса ураматов.
Теоретическая механика (принцип наименьшего действия, аппараты Лагранжа и Гамильтона).

После этого можно браться за ЛЛ-3.

[warlock66613]

Centeric в сообщении #1170277 писал(а):

Одинаковые атомы, находящиеся в одинаковых условиях

Просто это процесс вероятностный. У каждого атома есть определённая вероятность распада за еденицу времени, в идеальном случае одна и та же. Но так как это именно вероятность, то будущее этих одинаковых атомов будет различным: одни распадутся, а другие нет. Но тот факт, что атомы совершенно одинаковые, означает, что невозможно предсказать какие атомы распадутся, а какие нет.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не видно дискуссионности.

[Centeric]

Munin в сообщении #1170279 писал(а):

Centeric в сообщении #1170277 писал(а):

Что подталкивает атомы к распаду и что удерживает их от него?

Квантовые законы.

А как эти квантовые законы выбирают своих очередных "жертв" распада?? Атомы-то одинаковые!

-- 20.11.2016, 18:45 --

warlock66613 в сообщении #1170285 писал(а):

Centeric в сообщении #1170277 писал(а):

Одинаковые атомы, находящиеся в одинаковых условиях

Просто это процесс вероятностный. У каждого атома есть определённая вероятность распада за еденицу времени, в идеальном случае одна и та же. Но так как это именно вероятность, то будущее этих одинаковых атомов будет различным: одни распадутся, а другие нет. Но тот факт, что атомы совершенно одинаковые, означает, что невозможно предсказать какие атомы распадутся, а какие нет.

Вероятность это математическое понятие. Каковы физические причины распада?

-- 20.11.2016, 18:51 --

Pphantom в сообщении #1170294 писал(а):

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не видно дискуссионности.

Так как тема не по учебному вопросу, то я разместил её в "Дискуссионных темах". А дискуссионность может проявиться в будущих ответах.

[Someone]

Centeric в сообщении #1170357 писал(а):

Каковы физические причины распада?

Физическая причина состоит в том, что распад энергетически выгоден.

[Munin]

Centeric в сообщении #1170357 писал(а):

А как эти квантовые законы выбирают своих очередных "жертв" распада?? Атомы-то одинаковые!

Случайно. С этим ничего не поделаешь.

Centeric в сообщении #1170357 писал(а):

Так как тема не по учебному вопросу, то я разместил её в "Дискуссионных темах". А дискуссионность может проявиться в будущих ответах.

Вы неправильно поняли. Тема по вопросу, хорошо освещённому в учебниках. А дискуссии по нему не нужны. И в целом, не стоит пререкаться с модератором.

[Centeric]

Munin в сообщении #1170375 писал(а):

Случайно. С этим ничего не поделаешь.

Вы неправильно поняли. Тема по вопросу, хорошо освещённому в учебниках. А дискуссии по нему не нужны. И в целом, не стоит пререкаться с модератором.

Меня интересует сам физический процесс, вернее, его первопричина.

Если Вы называете пререканием невинное объяснение, то как же жестоко Вы реагируете на настоящие пререкания??

[arseniiv]

Centeric в сообщении #1170387 писал(а):

Меня интересует сам физический процесс, вернее, его первопричина.

Ну напишут вам уравнения, и вы в них сразу разберётесь? Нет. А другой первопричины попроще не будет.

[warlock66613]

Centeric в сообщении #1170357 писал(а):

Вероятность это математическое понятие. Каковы физические причины распада?

Физическая причина распада, как уже сказали, энергетическая выгодность распада. А причина того, что одинаковые атомы в одинаковых условиях ведут себя по-разному в том, что обсуждаемый процесс подчиняется законам, которые имеют весьма специфический характер: они не говорят, что "такой-то атом распадётся через полчаса, такой-то — через час, а такой-то — через два", но вместо этого определяют вероятность распада ("для любого из атомов вероятность распасться в течение часа равна 50%").

[Munin]

Centeric в сообщении #1170387 писал(а):

Меня интересует сам физический процесс, вернее, его первопричина.

В физике не бывает "первопричин". Есть начальные условия, есть уравнения процессов, протекающих во времени, и есть финальное состояние.

В случае квантовой механики, уравнение процесса имеет вероятностный вид. Все атомы в одних и тех же начальных условиях, все "живут" по одному и тому же уравнению, но результаты получаются разные.

Если вам это не нравится, то вам не по дороге с физикой.

Centeric в сообщении #1170387 писал(а):

Если Вы называете пререканием невинное объяснение

Нет, не называю. Я на будущее сказал. (А вот модератор может назвать. И будет вправе. Но я за него не решаю.)

-- 20.11.2016 22:22:44 --

warlock66613 в сообщении #1170434 писал(а):

Физическая причина распада, как уже сказали, энергетическая выгодность распада.

По сути, это означает вот что: некоторые начальные условия и некоторые уравнения процессов могут приводить к распаду, а некоторые - могут не приводить (то есть, распадов вообще не будет, никаких и никогда).

Чтобы получить первый случай, необходимо, чтобы было выполнено некоторое условие: начальное условие выше по энергии, чем возможное финальное состояние.

Если начальное состояние - и так наименьшее по энергии (такое состояние называют основным, или ground state - по аналогии с ground floor), то распадов не будет.

[Sergey K]

гляньте сюда http://nuclphys.sinp.msu.ru/histan/histan05.htm

однако если не понимаете начал КМ не поможет.

[Centeric]

Господа!
Формулы и уравнения это математическое описание физических процессов,
но отнюдь не их объяснение! Чувствуете разницу?

[Aritaborian]

Вся современная физика это математика чуть менее, чем полностью.

[Centeric]

А как следствие, "Из-за деревьев и леса не видно...".

Илья Эренбург
Из-за деревьев и леса не видно...

Из-за деревьев и леса не видно.
Осенью видишь, и вот что обидно:
Как было много видно, но мнимо,
Сколько бродил я случайно и мимо,
Видеть не видел того, что случилось,
Не догадался, какая есть милость —
В голый, пустой, развороченный вечер
Радость простой человеческой встречи.