2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 15:33 
Аватара пользователя


07/03/16
06/12/21
3033
Dmitriy40 в сообщении #1532582 писал(а):
Нейтрон распадается только свободный, в составе атомных ядер он стабилен.

В контексте темы это подразумевается, в смысле любые ядра атомов мы берем свободными, а не в составе других ядер.

-- 24.09.2021, 15:35 --

Кстати, можно ли нейтрон рассматривать как изотоп нулевого элемента таблицы Менделеева? :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 15:43 
Заслуженный участник


20/08/14
8831
Россия, Москва
DimaM в сообщении #1532583 писал(а):
Dmitriy40 в сообщении #1532582 писал(а):
Нейтрон распадается только свободный, в составе атомных ядер он стабилен.
Слишком сильное утверждение. Бета-распад ядер все же наблюдается.
Простите, а разве у такого распада одинаковый период полураспада для всех ядер?! Ведь нет же? А значит не нейтрон распадается, а ядро. Да, бета-распадом нейтрона.
Плюс существуют стабильные ядра с нейтронами. Да хоть и гелий. А значит в них нейтрон стабилен. Но одинаковые нейтроны не могут быть одновременно и стабильными и нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 15:47 
Заслуженный участник


28/12/12
6972
Dmitriy40 в сообщении #1532589 писал(а):
Простите, а разве у такого распада одинаковый период полураспада для всех ядер?! Ведь нет же? А значит не нейтрон распадается, а ядро. Да, бета-распадом нейтрона.

Да, в этом что-то есть. Однако же происходящий процесс $u\to d+e+\bar{\nu}_e$ абсолютно один и тот же.

Dmitriy40 в сообщении #1532589 писал(а):
Но одинаковые нейтроны не могут быть одновременно и стабильными и нет.

А вот это как-то демагогией попахивает.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 15:56 


20/04/10
1230
Русь
Интересно, существуют ли теоретические расчёты периода полураспада для каких-либо элементов. Было бы любопытно почитать. Например, магнитная, электрическая проницаемость успешно рассчитываются.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 15:58 
Заслуженный участник


20/08/14
8831
Россия, Москва
DimaM
Процесс тот же, причины разные (нестабильность ядра в целом, а не нейтрона). Если бы причиной бета-распада ядер были нейтроны, то была бы чёткая зависимость периодов полураспада от количества нейтронов в ядрах. Уверен что глобально её нет, даже проверять не полезу. ;-) И не было бы стабильных ядер с нейтронами.

Демагогией? Т.е. Вы готовы отказаться от одинаковости всех нейтронов?! Это как-то слишком смело ...

Процитирую вики:
Вики писал(а):
Кроме того, разница масс между протоном и нейтроном, составляющая 1,293 332 36(46) МэВ[22] (или 0,001 388 449 33(49) а.е.м.[23]), невелика по меркам ядерной физики. Вследствие этого в ядрах нейтрон может находиться в более глубокой потенциальной яме, чем протон, и потому бета-распад нейтрона оказывается энергетически невыгодным. Это приводит к тому, что в ядрах нейтрон может быть стабильным.

Emergency в сообщении #1532586 писал(а):
Кстати, можно ли нейтрон рассматривать как изотоп нулевого элемента таблицы Менделеева? :)
Думаю нельзя: элементы упорядочены по составу электронных орбиталей, у чисто нейтронного ядра протонов в ядре нет и значит не будет и электронов. А одиночные нейтроны не участвуют в химических реакциях. И нулевая клетка таблицы должна быть пустой.
Хотя вики говорит можно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:09 


17/03/20
63
realeugene в сообщении #1532572 писал(а):
stalvoron в сообщении #1532567

писал(а):
Если процесс случайный, то может перевернуться только 20 и т.д. при других бросках. Вероятность того, что при случайном броске перевернётся ровно 50 монет, равна примерно 8%, а вот то, что перевернётся их ровно 20, почти в миллиард раз меньше. Ещё раз: это обычнавя математика, и чтобы в этом разобраться необходимо и достаточно изучить теорвер на не очень глубоком уровне.
.Да-да, я согласен, но мы то вроде обсуждали конкретное физическое явление полураспад ( для каждого вещества время индивидуальное - т.е. долой ! случайность.)
realeugene в сообщении #1532572 писал(а):
Существование периода полураспада совсем не означает, что за это время распадётся ровно половина атомов.
Я это понимаю и не утверждаю обратного.
realeugene в сообщении #1532572 писал(а):
Но если атомов много, а в любом максроскопическом куске вещества атомов невообразимо много, то отклонение количества распавшихся атомов от половины будет ненаблюдаемо малым.
Да, но для разных веществ это случится за разное время. А это уже не случайное явление и не зависит от математики.
sergey zhukov в сообщении #1532581 писал(а):
stalvoron
Да, все, что случается с подбрасываемыми монетами, уже очень давно и очень подробно разобрано. И хорошо известно, что вероятность того, что из $N$ монет решкой упадут ровно $\frac{N}{2}$ монет - эта вероятность падает с ростом $N$. Однако вероятность того, что количество полученных решек отклонится от $N/2$, более, чем, скажем, на 1%, тоже падает с ростом $N$. Нас в радиоактивном распаде интересует именно второе, а не первое.
Когда атомов становится совсем мало, правило полураспада начинает работать хуже, все сильнее проявляется элемент случайности. Но такие случаи экстремально малых количеств радиоактивного вещества мы не рассматриваем.
.Всё это понятно. Но в контексте именно физики мне было интересно именно существование корреляции между временем возникновения атома и его распадом. Я так понимаю её (корреляции ) нет. Т.е. атом по факту не имеет "определённого" срока жизни, тем более в контексте "периода полураспада" .

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:16 
Заслуженный участник


20/08/14
8831
Россия, Москва
lel0lel в сообщении #1532591 писал(а):
Интересно, существуют ли теоретические расчёты периода полураспада для каких-либо элементов.
Существуют. Например, таблица 3.
Другой пример, правда без ссылки на сами расчёты, зато аж теллура-104.
Здесь кажется тоже есть полезные ссылки.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:18 
Заслуженный участник


28/12/12
6972
Dmitriy40 в сообщении #1532592 писал(а):
Демагогией? Т.е. Вы готовы отказаться от одинаковости всех нейтронов?! Это как-то слишком смело ...

Если я правильно ухватил вашу мысль, следует считать свободные нейтроны отличными от нейтронов в ядрах?

Dmitriy40 в сообщении #1532592 писал(а):
Процитирую вики:

Из этого, в духе предыдущих рассуждений, следует что стабилен или нестабилен комплекс из протонов и нейтронов, образующих ядро. Раз уж вы отказываете нейтрону в ядре в индивидуальности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:21 


17/10/16
1296
stalvoron
Да, атом не имеет определенного срока жизни в том смысле, что если взять любой атом, то совершенно невозможно сказать, сколько времени он уже существует. У него есть только одна характеристика - постоянная вероятность распада на любом произвольно взятом промежутке времени $\triangle t$. Это совсем не то же самое, что возраст. Если эта вероятность как-то зависит от времени - можно говорить о возрасте. Если нет - то нельзя.

А различаются атомы разных радиоактивных веществ примерно так: одни из них - монеты. Другие - игральные кубики, которые распадаются только тогда, когда на них выпадает, скажем, шестерка. Третьи - игральные кубики, которые распадаются только тогда, когда на них выпадет четное число. Четвертые - додекаэдр. Ну и т.д. Это просто наглядный способ сказать, что вероятность распада за один бросок (определенный промежуток времени) для разных типов атомов разная.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:22 
Заслуженный участник


28/12/12
6972
stalvoron в сообщении #1532594 писал(а):
Но в контексте именно физики мне было интересно именно существование корреляции между временем возникновения атома и его распадом. Я так понимаю её (корреляции ) нет. Т.е. атом по факту не имеет "определённого" срока жизни, тем более в контексте "периода полураспада" .

Строго говоря, вероятность того, что отдельно взятый атом распадется за время наблюдения $t$, равна $1-\exp(t/\tau)$. За период полураспада атом распадется с вероятностью 1/2.

-- 24.09.2021, 20:22 --

sergey zhukov в сообщении #1532597 писал(а):
А различаются атомы разных радиоактивных веществ примерно так: одни из них - монеты. Другие - игральные кубики, которые распадаются только тогда, когда на них выпадает, скажем, шестерка. Третьи - игральные кубики, которые распадаются только тогда, когда на них выпадет четное число. Четвертые - додекаэдр. Ну и т.д.

Ну вот зачем вы опять с этими сомнительными аналогиями?

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:28 
Заслуженный участник


20/08/14
8831
Россия, Москва
DimaM
Э нет, пусть всё же все нейтроны остаются одинаковыми.
А стабильность или нестабильность определяется в том числе и внешними условиями (комплексом протонов и нейтронов).
Если это демагогия — значит она, виноват. :-(

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 16:32 
Заслуженный участник


28/12/12
6972
Dmitriy40 в сообщении #1532600 писал(а):
А стабильность или нестабильность определяется в том числе и внешними условиями (комплексом протонов и нейтронов).

Тут я полностью согласен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 17:36 


27/08/16
8581
stalvoron в сообщении #1532594 писал(а):
А это уже не случайное явление и не зависит от математики.
Сама величина вероятности распада одного атома в единицу времени различается для атомов разного типа, но у всех атомов одного типа одинакова. Да, эта вероятность - параметр физической модели.

-- 24.09.2021, 17:39 --

stalvoron в сообщении #1532594 писал(а):
Т.е. атом по факту не имеет "определённого" срока жизни, тем более в контексте "периода полураспада" .
Да, атом не имеет срока жизни. Люди, кстати, после детства и лет до 35 тоже не имеют срока жизни: вероятность им умереть молодыми в единицу времени постонна. А потом эта вероятность начинает экспоненциально расти.

Но в отличие от людей все атомы одного типа, находящиеся в основном (невозбуждённом) состоянии, имеют и абсолютно одинаковое внутреннее состояние, делающее их в принципе неразличимыми. То есть даже вопрос о том, сколько времени уже существует этот конкретный атом, бессмысленен. Столько же, сколько и соседний.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 18:09 
Аватара пользователя


07/03/16
06/12/21
3033
Dmitriy40 в сообщении #1532592 писал(а):
Думаю нельзя: элементы упорядочены по составу электронных орбиталей, у чисто нейтронного ядра протонов в ядре нет и значит не будет и электронов.

Тут вы глубоко неправы. Элементы упорядочены по заряду ядра, а электронные орбитали есть и у протона, и электрон может так же по ним прыгать, как и электроны урана, так как электронная орбиталь есть всего лишь одно из решений уравнения Шредингера, или, если хотите, возможное состояние электрона с определенной энергией, или с определенным набором квантовых чисел.
Заряда у нейтрона нет, следовательно, если куда его и помещать, то только в нулевую клетку. Впрочем, это была лишь шутка, о чем говорит смайлик, который я поставил после вопроса.

 Профиль  
                  
 
 Re: Несколько вопросов по радиоактивности
Сообщение24.09.2021, 18:40 
Заслуженный участник


20/08/14
8831
Россия, Москва

(Оффтоп)

Emergency в сообщении #1532608 писал(а):
Элементы упорядочены по заряду ядра,
Не согласен: тогда бы не было клеток с несколькими элементами с разным зарядом ядра (лантаноиды и актиноиды и как там назовут в следующих периодах).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 54 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: whiterussian, Jnrty, profrotter, Парджеттер, Eule_A, Pphantom, photon, Aer, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group