Ĉu la disfalo-duoniĝotempo de radioaktiva materialo povas esti ŝanĝita

Demando

La disfalo-duoniĝotempo de radioaktiva materialo povas esti ŝanĝita. Radioaktiva disfalo okazas kiam malstabila atomkerno spontanee ŝanĝas al malsupra energia stato kaj elsputas iom da radiado.. Ĉi tiu procezo ŝanĝas la atomon al malsama elemento aŭ malsama izotopo. Ĉar radioaktiva disfalo estas spontanea evento, vi povas pensi, ke la duoniĝotempo de la kadukiĝoprocezo estas tute fiksita kaj ne povas esti ŝanĝita de eksteraj influoj. Tamen, ĉi tiu deklaro ne estas tute vera.

Antaŭ ĉio, indas atentigi, ke la tempo, kiam individua radioaktiva atomo disfalas, estas tute hazarda. Estas maleble antaŭdiri kiam individua radioaktiva atomo kadukiĝos. La duoniĝotempo de certa speco de atomo ne priskribas la precizan kvanton da tempo kiun ĉiu ununura atomo spertas antaŭ kadukiĝo.. Prefere, la duoniĝotempo priskribas la mezan kvanton da tempo necesas por granda grupo de kvantoj por atingi la punkton kie duono de la atomoj kadukiĝis..

La duoniĝotempo de radioaktiva materialo povas esti ŝanĝita uzante tempajn dilatefikojn. Laŭ relativeco, tempo mem povas esti malrapidigita. Ĉio, kio spertas tempon, do povas ricevi pli longan efikan vivdaŭron, se la tempo dilatiĝas. Ĉi tio povas esti farita en du manieroj. Vojaĝi kun rapideco proksima al la lumrapideco kaŭzas tempon signife malrapidiĝi, relative al la senmova observanto. Ekzemple, kelkaj radioaktivaj atomoj pafitaj tra tubo ĉe alta rapideco en la laboratorio havos sian duoniĝotempon plilongigita relative al la laboratorio pro tempodilatiĝo.. Ĉi tiu efiko estis kontrolita multfoje per partiklaj akceliloj. Tempo ankaŭ povas esti dilatigita aplikante tre fortan gravitan kampon. Ekzemple, meti aron da radioaktivaj atomoj proksime de nigra truo ankaŭ plilongigos ilian duoniĝotempon relative al la malproksima observanto pro tempodilatiĝo..

La duoniĝotempo de radioaktiva disfalo ankaŭ povas esti ŝanĝita ŝanĝante la staton de la elektronoj ĉirkaŭantaj la nukleon.. En speco de radioaktiva disfalo nomita “elektrona kapto”, la nukleo sorbas unu el la elektronoj de la atomo kaj kombinas ĝin kun protono por fari neŭtronon kaj neŭtrinon.. Ju pli la ondofunkcioj de la elektronoj de la atomo interkovras kun la nukleo, des pli kapablas la nukleo kapti elektronon. Tial, la duoniĝotempo de elektron-kapta radioaktiva disfalo-reĝimo dependas iomete de kia stato estas la elektronoj de la atomo.. Ekscitante aŭ deformante la elektronojn de la atomo en statojn kiuj interkovras malpli kun la nukleo, la duoniĝotempo povas esti reduktita. Ĉar la kemia ligo inter atomoj implikas la deformadon de atomaj elektronaj ondofunkcioj, la radioaktiva duoniĝotempo de atomo povas dependi de kiel ĝi estas ligita al aliaj atomoj. Simple ŝanĝante la najbarajn atomojn, kiuj estas ligitaj al radioaktiva izotopo, ni povas ŝanĝi ĝian duoniĝotempon. Tamen, la ŝanĝo en duoniĝotempo plenumita tiamaniere estas tipe malgranda. Ekzemple, studo farita fare de B. Wang et al kaj publikigita en la European Physical Journal A povis mezuri, ke la elektrona kapta duoniĝotempo de berilio-7 estis farita. 0.9% pli longe ĉirkaŭante la beriliajn atomojn per paladio-atomoj.

Krom ŝanĝi la kemiajn ligojn, la duoniĝotempo povas esti ŝanĝita simple forigante elektronojn de la atomo. En la ekstrema limo de ĉi tiu aliro, ĉiuj elektronoj povas esti deŝiritaj de radioaktiva atomo. Por tia jono, ne plu estas elektronoj disponeblaj por kapti, kaj tial la duoniĝotempo de la elektronkapta radioaktiva disfalo-reĝimo iĝas senfina. Certaj radioaktivaj izotopoj kiuj povas nur kadukiĝi per la elektrona kapta reĝimo (kiel rubidio-83) povas esti igita neniam kadukiĝi deŝirante ĉiujn elektronojn. Aliaj specoj de radioaktiva disfalo krom elektronkapto ankaŭ estis trovitaj havi la kadukiĝduoniĝotempon dependas de la stato de la ĉirkaŭaj elektronoj., sed la efikoj estas pli malgrandaj. La ŝanĝo en duoniĝotempo pro ŝanĝado de la elektrona medio estas ĝenerale tre malgranda, tipe multe malpli ol 1%.

Laste, la duoniĝotempo de radioaktiva materialo povas esti ŝanĝita bombardante ĝin per alt-energia radiado. Ĉi tio ne devus surprizi ĉar radioaktiva disfalo estas nuklea reago, kaj indukti aliajn nukleajn reagojn samtempe kun la kadukiĝo povas malhelpi ĝin. Tamen, nun, vi ne vere havas memstaran radioaktivan disfalon. Prefere, vi havas nuklean reakcian supon, do ĉi tiu aliro eble ne vere kalkulas kiel “ŝanĝante la duoniĝotempon”.

Kiam konsultlibroj listigas valorojn por la duoniĝotempo de diversaj materialoj, ili vere listigas la duoniĝotempon por la materialo kiam ĝiaj atomoj estas en ripozo, en la baza stato, kaj en aparta kemia liga konfiguracio. Notu ke la plej multaj ŝanĝoj al la duoniĝotempo de radioaktivaj materialoj estas tre malgrandaj. Plue, grandaj ŝanĝoj al duoniĝotempo postulas kompleksajn, multekosta, altenergia ekipaĵo (ekz. partiklaj akceliloj, nukleaj reaktoroj, jonkaptiloj). Tial, ekster specialigitaj laboratorioj, ni povas diri, ke kiel bona proksimuma radioaktiva disfalo duoniĝotempoj ne ŝanĝiĝas. Ekzemple, karbon-datigo kaj geologia radiometria datado estas tiel precizaj ĉar kadukiĝo-duoniĝotempoj en naturo estas tiel proksimaj al konstanta..

Kredito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/04/27/can-the-decay-half-life-of-a-radioactive-material-be-changed/

Lasu respondon