Кто прав в пикче?


Недавно увидел этот мем в твиттере, но так как в 10 классе данная тема не затрагивается (или хотя бы пока что не затрагивалась) важно услышать ответ с несложным обьяснением сути.

4 симпатии

Период полураспада - время, за которое распадется половина радиоактивного вещества. Для урана-235 он равен 700 млн годам. Первая фотка показывает самый примитивный уровень понимания: половина вещества распадается за 700 лет, значит масса куска урана-235 уменьшится в два раза за это время.

Вторая фотка — чуть более высокий уровень понимания. Уран-235 распадается на другие атомы и через 700 млн лет его действительно станет в 2 раза меньше. Но масса уменьшится не в два раза, потому что она просто превратится в другие атомы. Ядра гелия улетучатся, за счет чего масса будет снижаться, но распад закончится на свинце-207. Поскольку масса просто превращается в другие атомы, а не исчезает, за уменьшение массы будет отвечать только эта разница — (235-207).

И третья фотка — еще более высокий уровень понимания. На этом уровне человек понимает, что такое период полураспада и знает, что масса сохраняется. Но в добавок он понимает, что важно не только последний продукт, а еще и то, как к нему пришли. Уран-235 распадается на радон, который является газообразным, поэтому вся масса, которая превращается в радон, улетучивается. Через 700 млн лет половина начальной массы улетучится из-за того, что уран переходит в радон. И суть прикола в том, что вывод совпадает с выводом, который был сделан на самом низком уровне понимания — масса куска уменьшится вдвое.

10 симпатий

Спасибо, теперь я знаю правду :joy:

А что произойдёт с атомами урана, которые находились внутри куска урана до распада? Радон может проходить через кристаллическую решетку урана и выйдет наружу или он окажется запертым там?

2 симпатии

Уровень понимания 4 :grin:. Мне кажется, он не сможет пройти между другими атомами, но с другой стороны, какова вероятность того, что радон образуется и окружающие его атомы не распадутся? Радон идет не сразу после урана, вот схема. Атомы урана, которые находятся внутри (и атомы, полученные в результате его распада) будут выделять альфа- и бета-частицы, которые будут вызывать распад близлежащих атомов. Поэтому я думаю, что такое в лучшем случае очень маловероятно. Хотя, могу ошибаться.

1 симпатия

Ну вероятность ненулевая, значит наверняка останется сколько-то там атомов радона, запертых в уране :thinking:

Ну если быть очень дотошным, можно еще сказать, что промежуточные атомы точно будут иметь ненулевую массу, а значит конечная масса должна быть совсем совсем немного больше половины изначальной.

1 симпатия