Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
!! 17.06.2018 (Jel.) Khanova škola zve nadšence ke spolupráci na překladech návodů pro učitele a rodiče.
! 04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
17.01.2016 (Jel.) Rok 2016 s novými a novějšími krystaly od kolegy Pavla!
17.01.2016 (Jel.) Nabídka knih z oborů matematiky, fyziky, chemie
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 14. 02. 2020 08:34

Fendir
Zelenáč
Příspěvky: 16
Škola: ČVUT
Reputace:   
 

atomový rozpad vs. teplota

Je radioaktivita izotopů nějak závislá na teplotě? Směrem dolů - blízko absolutní nule ?
Směrem nahoru - tam asi ano, ale kde je mez?

Offline

 

#2 14. 02. 2020 10:26

pietro
Příspěvky: 4468
Reputace:   186 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

Offline

 

#3 14. 02. 2020 17:55

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 3006
Reputace:   84 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

Reálně může radioaktivita být ovlivněna teplotou až ve chvíli kdy se energie tepelného pohybu začne blížit vazebné energii jádra

Offline

 

#4 24. 02. 2020 08:27 — Editoval ferit86 (24. 02. 2020 08:42)

ferit86
Zelenáč
Příspěvky: 8
Škola: SvsTaSk
Pozice: Umk
Reputace:   -1 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

↑ Fendir:Vraj dosť závisí od teploty. Skús si to zmerať. Kúp si merač rádioaktivity, tekutý dusik a zožeň veľkú plechovú krabičku od cukríkov. Vykop zem z hĺbky pák metrov, tam kde je čierna je vždy rádioaktívna. Alebo si pozri radónovú mapu Slovenska. Hlinu daj do uzatvorenej plechovky a ohrievaj na ohni, alebo chlaď tekutým dusíkom. Tiež môžeš vyskúšať vplyv elektromagnetického poľa ak si zoženieš indukčný ohrev. Výsledky zverejni na youtube. Urob zbierku na experiment. Kanál môžeš mať ako zdroj príjmov.

Offline

 

#5 24. 02. 2020 10:40

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 3006
Reputace:   84 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

↑ ferit86:
Omez prosím své komentáře jen na fyziku, jinak to budu nucen smazat, případně uzavřít celé vlákno...

Offline

 

#6 24. 02. 2020 18:42

edison
Příspěvky: 2055
Reputace:   40 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

↑ ferit86: Obávám se, že podobným způsobem změříš spíš rychlost vyhánění radonu teplem:-)

Offline

 

#7 26. 02. 2020 11:47

ferit86
Zelenáč
Příspěvky: 8
Škola: SvsTaSk
Pozice: Umk
Reputace:   -1 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

↑ edison: Obávam sa že iba hľadáš dôvody prečo sa to nedá. Je to pohodlnejšie ako hľadať riešenie. Hlinu možno opakovane zohriať a vychladnúť aby sa vylúčil vplyv rozpínania radónu.

Offline

 

#8 26. 02. 2020 14:15

edison
Příspěvky: 2055
Reputace:   40 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

Já nehledám důvody proč to nejde, jen konstatuji, že aby se z výsledku daly vyvodit nějaký hodnověrný závěry, je potřeba připravit nějaký dobře definovatelný podmínky. To udělali třeba výzkumníci, na které odkazuje ↑ pietro: Slabě radioaktivní, navíc nehomogenní hlína se k tomu vyloženě nehodí:-)

Teda ne že by to s tou hlínou nešlo: Chce to jí nakutat tak 100 kilo, důkladně promíchat (pár hodin v míchačce na maltu), pak rozdělit do 1000 stejných skleniček. Měření provádět hodně citlivým a přesným měřákem (ten je bohužel dost drahej) a správně statisticky zpracovat.

Nejlepší co asi doma můžeš zkusit, je pořídit takovýto tritiový světlýlko a měřit s ním. Pak stačí fotodioda a mutlimetr. Nejlíp teda koupit světýlka dvě, oměřit, napsat výsledek na ně, jedno hodit do mrazáku, druhý za kamna. Počkat pár let a porovnat rychlost poklesu aktivity. (rozhodně ale netvrdím, že tahle metoda je zcela OK a výsledky neprůstřelně jisté)

Offline

 

#9 27. 02. 2020 15:13

ferit86
Zelenáč
Příspěvky: 8
Škola: SvsTaSk
Pozice: Umk
Reputace:   -1 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

↑ edison: Hlina je v niekoľkometrovej hĺbke dosť rádioaktívna na to aby sa dala zmerať lacným prístrojom. Hlina musí byť pokope aby mala merateľné hodnoty. Rádioaktivita rastie jej ohrevom okamžite, netreba čakať roky. Určite zas nájdeš nejaký dôvod prečo sa to nedá. Už stačilo.

Offline

 

#10 27. 02. 2020 17:50

edison
Příspěvky: 2055
Reputace:   40 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

A to si zkoušel, že to tak sebejistě tvrdíš? :-)

Offline

 

#11 28. 02. 2020 16:00

edison
Příspěvky: 2055
Reputace:   40 
 

Re: atomový rozpad vs. teplota

Ještě jsem o tom měření přemýšlel a závěry jsou tyto:

1. V podstatě všechny nejaderné věci jsou tepelně závislé (při konstrukci měřících přístrojů je to věc, se kterou se často bojuje). O jaderných je naopak známo, že na teplotě nezávisí (přinejmenším do tisíců stupňů). Jakékoli měření, kde dojdeš k závěru, že aktivita závisí na teplotě na 99,9% ve skutečnosti znamená, že se jedná o závislost měřící metody, nikoli aktivity.

2. Zrovna s tou hlínou je to jasné: Je velmi málo aktivní, čidlo musíme zastrčit přímo do ní. Závěr je, že když se naměří závislost, je to normální závislost citlivosti nebo šumu čidla na teplotě. Když se prokáže nezávislost čidla na teplotě, přijde na řadu otázka jeho ovlivnění vlhkostí, která se samozřejmě při různých teplotách chová různě, teplotní závislosti migrace radionuklidů, potom stínící schopnosti hlíny, ... a až se úplně všechno vyřeší, začíná mít smysl bavit se o tom, že aktivita asi závisí na teplotě.

3. Jak to tedy změřit pořádně? Např. vzít velmi silný zářič, který intenzivně hřeje, přesunout na podklad s jinou tepelnou vodivostí a měřit aktivitu, zatímco se bude měnit teplota. Tohle měření se ve skutečnosti běžně děje při manipulaci s takovými zářiči. Některé se po vyndání z kontejneru ohřejou i na stovky stupňů. Tzv. horké komory, kde se takové věci dělají, jsou samozřejmě vybaveny měřiči. Kdyby existovala významná teplotní závislost aktivity, jistě by si na grafech někdo všiml, že volně ležícímu zářiči se za pár minut změní aktivita. Okamžitě by ho napadlo, že je to buď problém s měřákem, nebo bomba objev a jal by se to zkoušet záměrně:-)

Poznámka: Aktivita je projev rozpadu, při něm ubývá radioaktivní prvek a aktivita klesá. Za poločas rozpadu jeho množství klesne na polovinu. Čím vyšší aktivita, tím kratší poločas rozpadu, tedy aktivita rychleji klesá.

4. Jak to změřit doma, ale lépe než s hlínou: Jediná veřejnosti levně dostupná radioaktivní věc je tritiový světýlko. Radioaktivní plyn není zrovna nic praktického, na druhou stranu, tahle věc zároveň obsahuje převodník z aktivity na světlo:-) Což je ale i nevýhoda, vlastně je kus měřáku nedílnou součástí vzorku. Pak je zase výhoda krátkej poločas rozpadu: 12,7 let. Další výhoda je, že se jedná o nejlehčí silně radioaktivní prvek. Má tedy nejvyšší rychlost tepelných kmitů, takže pokud by nějaká taková závislost byla, měla by se na něm projevovat nejvíc.

Můžeme použít nejen přímé měření aktivity, ale taky měřit rychlost jejího poklesu. Výhoda je, že měření před a po můžou proběhnout za stejné teploty obou vzorků. Teplotní závislost samotného měření se tím eliminuje.

Takže vezmeme ty dvě svítítka, nalepíme na ně držáky na fotodiodu. Nasadíme FD, zabalíme do černého hadru, případně ještě zavřeme do krabice (vyrobit kvalitní tmu není úplně sranda, chce to si s tím trochu pohrát), změříme proud, zapíšeme. Diodu přendáme na další vzorek a stejně změříme. Nyní vezmeme vzorky a dáme do zimy a vedra, ponecháme tam pár měsíců až let (čím přesnější měření, tím kratší doba stačí). Po té vzorky vrátíme do normální teploty a přeměříme.

Pokud poklesla aktivita obou stejně, je vše normální, pokud bude rozdíl, lze uvažovat o tom, že by aktivita na teplotě závisela. Ale první co je v takovém případě potřeba řešit, je zda na teplotě nezávisí rychlost degradace konverzní vrstvy ve svítítku, nebo difuze tritia ven.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson