Quá trình kết hợp các nguyên tử gọi là gì

1. Một sốquan niệm cơ bản

Khái niệm đồng vị

Theo mô hình của E. Rutherford, kết cấu bên trongcủa những nguyên tử bao hàm hạt nhân với đám mây điện tử cất cánh bao phủ. Trongngulặng tử trung hoà, năng lượng điện âm của những điện tử bởi điện tích d­ương củanhân. Nhân nguyên ổn tử tất cả những hạt với năng lượng điện dương - proton với các phân tử khôngvới năng lượng điện - neutron. Do cân nặng tĩnh của năng lượng điện tử siêu nhỏ dại, cần kăn năn lượngngulặng tử phụ thuộc vào số proton (Z) cùng neutron (N) vào nhân. Số proton đượcGọi là số nguyên ổn tử với tư­ơng ứng số sản phẩm công nghệ tự trong bảng tuần hoànMendeleev. Số nguim tử Z cũng chỉ số điện tử trên hành trình trong nguyêntử trung hoà. Tổng proton với neutron trong nhân ngulặng tử đư­ợc Hotline là số khốilư­ợng (A). Thành phần nguyên tử đư­ợc bộc lộ bên dưới dạng biểu thức đối kháng giản: A= Z + N. Tgiỏi mang lại tự "nguyên ổn tử" thuật ngữ "nuclid" ngàyni đư­ợc sử dụng rộng rãi. Để chỉ nguyên tố cấu tạo nuclid dễ dãi, ng­ườita viết kí hiệu hoá học tập nguyên ổn tố hẳn nhiên số kân hận lư­ợng (A) cùng số hiệu nguyêntử (Z) đặt ở phía trái kí hiệu nguyên tố (

*
). Ví dụ: viết
*
, tất cả nghĩa nuclid này có số proton trong nhân là 6 (cùng vì đótất cả 6 năng lượng điện tử tiến trình trong nguyên tử trung hoà) với tất cả số khối lượng là 14, tứctrong yếu tắc bao gồm 8 neutron. Tư­ơng từ bỏ
*
 - nguim tử natri, có11 proton và 23 - 11 = 12 neutron. Phần béo các nguim tố hoá học tập tất cả số protontrong nhân không giống nhau cùng do đó đặc thù ngay số trọng lượng khác nhau. Ngulặng tửcủa cùng một nguyên ổn tố có số proton Z vào nhân tương tự nhau, thuộc chiếm phần một vịtrí trong bảng tuần hoàn Mendeleev Điện thoại tư vấn là đồng vị, xuất xắc nóicách không giống đồng vị của một nguyên ổn tố là các ngulặng tố cócùng số lắp thêm trường đoản cú như­ng tất cả số khối lượng không giống nhau. Bởi do sinh sống tất cả những đồng vịcủa và một nguyên tố số proton là ko đổi, yêu cầu kí hiệu có thể vứt chỉ số Zviết gọn gàng
*
 với
*
 trong nhị ví dụ nêutrên.

Bạn đang xem: Quá trình kết hợp các nguyên tử gọi là gì

Các nuclid gồm cùng cân nặng (A), như­ng cósố proton (N) khác biệt được gọi là isobar (tạm Hotline là Đồng khối) (Hình 5.1)

Z (số proton)

9

*

*
*

*

*

*

*

*

8

*

*

*

*

*

*

*

*

7

*

*

*

*

*

*

*

6

*

*

*

*

*

*

*

*

5

*

*

*

*

*

*

*

Các đồng vị

4

*

*

*

*

*

*

*

*

3

*

*

*

*

*

2

*

*

*

*

*

Isobar (Đồng khối)

1

*

*

*

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

N (số neutron)

Hình 5.1. Trích một trong những phần biểu đồ vật nuclid.

Mỗi ô vuông diễn đạt nuclidriêng rẽ, được biểu hiện dựa vào số proton (Z) và neutron (N), làm cho nhân của chính nó. Đồngvị (Isotope) - là nguim tử bao gồm trị số Z như­ nhau, như­ng các trị số N khácnhau. Đồng kăn năn (Isobar) tất cả thuộc trị số A, như­ng những trị số Z và N khác biệt.Chỉ đa số đồng vị là phần đa nguyên tử của một nguim tố với cho nên vì thế bao gồm tính chấthoá học tập gần giống nhau

 Cơ chế phân tan pngóng xạ

Tất cả đã biết ngay sát 1700 đồng vị, như­ng trong những đóchỉ gồm 264 là đồng vị bền. Hạt nhân của nguyên ổn tử ko bền vững vẫn từ bỏ phân rãcho tới lúc nào giành được dạng bền. Quá trình trường đoản cú phân chảy dĩ nhiên phạt xạ cácphân tử, bức xạ tích điện với dẫn mang đến thành tạo thành những nguyên tử mới được Call là quátrình phóng xạ. Phân chảy pđợi xạ tạo ra chuyển đổi Z cùng N củanguim tử bà bầu với như­ vậy dẫn mang lại biến ngulặng tử của một nguim tố thành nguyêntử của nguyên ổn tố khác. Ngulặng tử bé hoàn toàn có thể bao gồm tính phóng xạ và lại đã phân rãđồng thời chế tạo ra thành đồng vị của một nguyên tố. Quá trình này vẫn tiếp nối chocho chừng như thế nào tạo ra được nguim tử bền, bình ổn new thôi. Tuỳ ở trong vào kiểusự phản xạ, ngư­ời ta phân ra pđợi xạ a, - b cùng - g. Hạt a là 1 trong những nguyên ổn tử helicó điện tích 2 với cân nặng 4, Tức là 4He. Hạt b t­ương đồngvới năng lượng điện tử trong ngôi trường vừa lòng điện tích âm (phân tan negatron, b-) vàtương đương với positron Lúc có điện tích dương (phân tan positron, b+).Bức xạ gamma là phản xạ điện-từ bỏ, tương tự như như­ tia rơnghen tuông.

Trong phân tan alpha, phát xạ phân tử a có tác dụng bớt cả sốhiệu nguyên tử lẫn số neutron đi 2 đơn vị chức năng, còn số trọng lượng bị bớt mất 4 đơn vị.Nuclid bé có mặt là đồng vị của nguim tố không giống.

Phần to những nguyên tử không bền vững bị phân rãbằng con đường phát xạ khỏi nhân hạt b-(negatron) và neutrino. Quátrình này thường xuyên cố nhiên phát xạ tích điện dưới dạng bức xạ gamma. Phân tan b-rất có thể xem như là sự chuyển đổi một neutron thành proton và điện tử. Điện tử mớiđược thành chế tạo ra này bị văng ra khỏi nhân. Kết trái phân chảy b- số hiệunguyên tử của nuclid được tăng lên một đơn vị, đôi khi số neutron bị bớt đimột đơn vị, còn số khối lượng vẫn như­ cũ. Do đó, nuclid nhỏ, được sinh ra dophân chảy b- là isobar (đồng khối) của nuclid chị em.

Trong phân rã positron thì ngược lại, sốproton vào nguyên ổn tử giảm đi một đơn vị chức năng, còn số neutron được tăng thêm mộtđơn vị chức năng, có nghĩa là số trọng lượng vẫn ko đổi khác. Như­ vậy những nuclid bé và mẹlà các nguim tử của những nguyên tố không giống nhau, lại có cùng số cân nặng, tức làisobar.

Phân tan pđợi xạ vày sự tóm gọn điện tử quỹđạo được tách

riêng. Trong phân rã này, một điện tử thuộcvỏ (thường xuyên ở trong lớp K) của nguyên ổn tử bị nhân thâu tóm. Sự tóm gọn năng lượng điện tử cóthể tưởng tượng như­ bội phản ứng tác động ảnh hưởng của điện tử quy trình và proton của nhân,dẫn mang lại thành tạo neutron cùng neutrino. Cũng như­ Lúc phân rã positron, ở chỗ này sốproton vào nhân giảm đi một đơn vị, như­ng số trọng lượng vẫn như­ cũ. Như­vậy nuclid nhỏ là isobar (đồng khối) của nuclid mẹ. Sau Khi phân tung phóng xạnguyên tử hay ở chứng trạng bị kích cồn với đưa thanh lịch tinh thần cơ bạn dạng,dĩ nhiên phản xạ gamma.

Quy cơ chế phân tan pngóng xạ

Theo Rutherford cùng Soddy, vận tốc phân tan củanhững nuclit người mẹ ko bền chắc, tỉ lệ thành phần với số nguyên tử (N) bao gồm nghỉ ngơi thời khắc này:

*
*

tại chỗ này dN/dt - tốc độ biến hóa số nguyên tử của nuclit mẹ; dấutrừ bao gồm chân thành và ý nghĩa vận tốc phân tung sút theo thời gian; l - thông số tỉ lệ, đư­ợc gọilà hằng số phân tung.

Xem thêm: Hạch Toán Tài Sản Thuế Thu Nhập Hoãn Lại Là Gì ? Thuế Thu Nhập Doanh Nghiệp Hoãn Lại Là Gì

Lấy tích phâncủa phư­ơng trình trên:

*
 

- lnN =lt + C  (5.1)

tại chỗ này lnN - logarit thoải mái và tự nhiên của N; C- hằng số tích phân, có thể tính đ­ược theo điều kiện N = N0,Lúc t = 0.

Do kia C=- lnN0. Txuất xắc giá trị C vào phư­ơng trình (5.1), sẽ có

- lnN =lt - lnN0

lnN - lnN0= -lt

ln(N/N0)= -lt

N = N0 e -lt (5.2)

*

Phư­ơng trình (5.2) đến sốnguyên ổn tử bà mẹ pngóng xạ sót lại (N) tại thời khắc t từ bỏ số nguyêntử ban sơ, khi t = 0. Đây là phư­ơng trình cơ bản, biểu đạt tất cả cácdạng phân tan pđợi xạ.

Số nguyên tử của đồng vị con(D *), vì đồng vị người mẹ phân tung xuất hiện, đ­ược khẳng định bằng phư­ơngtrình:

D* = N0- N  (5.3)

với ĐK các ngulặng tử của đồng vị con không đ­ượcđem lại với đưa theo ngoài hệ cùng số nguim tử của đồng vị chị em bị biến đổi chỉ dophân rã phóng xạ. Txuất xắc trị số N trường đoản cú phương thơm trình (5.2) vào phương trình(5.3), ta vẫn có:

D* = N0- N0 e -lt,

D* = N0(1 - e -lt) (5.4)

Phư­ơng trình (5.4) mang đến tasố nguim tử của đồng vị nhỏ phóng xạ sinch bền bỉ (D*) ngơi nghỉ thời điểmt vào điều kiện số nguyên ổn tử thuở đầu của đồng vị chị em bằng N0,cùng số nguim tử của đồng vị nhỏ tại thời điểm t = 0 bởi không.

Để nghiên cứu và phân tích đá với khoángđồ gia dụng thư­ờng sử dụng số ngulặng tử của đồng vị pngóng xạ con (D*) và sốnguyên ổn tử của đồng vị pngóng xạ bà mẹ sót lại (N). Kết hợp phương trình(5.2) với phư­ơng trình (5.2) ta có:

D* = Ne-lt- N = N (e -lt - 1) (5.5)

Tổng quát lại, số nguyên ổn tửcủa đồng vị con (D), xuất hiện trong hệ, đ­ược xác định bằng phư­ơng trình: D= D0 + D*; ở đây D0- sốnguyên ổn tử thuở đầu (Lúc t = 0) của đồng vị bé, D*- sốnguyên ổn tử của đồng vị nhỏ, đ­ược có mặt vị phân rã đồng vị bà mẹ trên thời gian t.Bởi vì D* = N (e -lt - 1) (phư­ơng trình 5.5) nên

D = D0 + N(e -lt - 1) (5.6)

Từ (5.6) ta tất cả t =

*
(5.7)

Ph­ương trình (5.6) với (5.7)là các phương trình cơ bạn dạng, dùng làm định tuổi của đá cùng khoáng đồ vật theo những ph­ươngpháp dựa trên quá trình chuyển biến đồng vị bà mẹ thành đồng vị con bền chắc. Cáctrị số D và N có thể đo thẳng, còn D0 hoặcđược chắt lọc bắt nguồn từ đọc biết thông thường, hoặc đ­ược tính tân oán cùng với Việc sửdụng những tư liệu theo các mẫu đồng mối cung cấp cùng tuổi. Sau khi đo đ­ược Dvới N với sàng lọc đư­ợc D0 t­ương ứng nắm vào ph­ươngtrình (5.7) tính đư­ợc tuổi của của hệ. Vấn đề này chỉ đúng vào khi tuân hành các điềukhiếu nại sau:

1) Đá với khoáng vật không đ­ượcmất đồng vị bà bầu cũng như­ đồng vị nhỏ, có nghĩa là tỉ lệ D*/N bị biếnđổi là vì phân chảy pngóng xạ. Nói giải pháp không giống, chủng loại đá hoặc khoáng đồ cần được làhệ kín đối với đồng vị phóng xạ mẹ và con;

2) Xác định được trị số thựccủa D0. Như vậy trọn vẹn hoàn toàn có thể, đặc trưng Khi D*lớn hơn tương đối nhiều đối với D0;

3) Trị số hằng số phân chảy lphải ghi nhận chủ yếu xác;

4) Phxay đo D và Nđề xuất đầy đủ độ đúng chuẩn.

Khi thực hiện những thừa trìnhphân chảy pchờ xạ nhằm định tuổi của đá hoặc khoáng vật cũng giả thiết hằng sốphân tung ko thay đổi trong suốt 4,6 tỉ năm (Có nghĩa là từ bỏ Khi hình thành Tráiđất). Giả thiết này đ­ược xác định, bởi vì pngóng xạ là đặc tính của những hạtnhân, được các năng lượng điện tử bay bao phủ bảo đảm an toàn khỏi sự tác động phía bên ngoài. Tínhbất biến của những hằng số phân tan đư­ợc khẳng định dựa vào những tư liệu về tuổi củanhững đối t­ượng cổ, như­ các thiên thạch, đư­ợc khẳng định dựa vào những dạng phân rãkhác nhau.

Ngoài hằng số phân rã, th­ườngcòn áp dụng một thông số - chu kì buôn bán phân rã. Chu kì bán phân tung (T1/2)là thời gian nhằm đồng vị bà bầu sút trọng lượng đi hai lần, Có nghĩa là Lúc t = T1/2,N = N0/2. Txuất xắc những trị số này vào phư­ơng trình (5.2),sẽ đ­ược

*

T1/ 2 =

*
(5.8)

Ph­ương trình (5.8) xác địnhtình dục giữa chu kì buôn bán phân rã của đồng vị và hằng số phân chảy. Chu kì bán phântung của phần nhiều những đồng vị pchờ xạ được thực hiện trong địa thời học tập không nhỏ,cho nên việc xác định chúng chạm mặt nhiều trở ngại. Một thời gian nhiều năm những chống thínghiệm đang áp dụng những hằng số khác nhau cùng điều đó đối chiếu thẳng tuổi đồngvị ko được. Vào năm 1976, trên Hội nghị Địa chất quốc tế ngơi nghỉ Sydney, đã đạt đư­ợcthoả ­ước thống độc nhất vô nhị áp dụng các hằng số pđợi xạ (Steiger M. I., Jager E.,1977). Vì cố so với các tư liệu tuổi đồng vị ra mắt trư­ớc năm 1976, khithực hiện rất cần phải tính toán hiệu chỉnh lại theo những hằng số phóng xạ bắt đầu.

Xem thêm: Củ Cải Đỏ Là Gì Đằng Sau “Sức Mạnh” Cải Thiện Sức Khỏe? &Bull; Leep

 Tuổi thiệt, tuổi biểu kiến với tuổi tế bào hình

Tuổi thiệt của đá (hoặc của khoángvật) là khoảng thời gian tính trường đoản cú thời điểm kết tinh đến thời nay. Rõ ràng tuổi đo đ­ượccủa đá, Có nghĩa là tính đư­ợc theo công thức (5.7) có thể ko t­ương ứng cùng với tuổithiệt của đá. Nếu tuổi đo được (tuổi biểu kiến) cùng tuổi thật cân xứng vớinhau, thì điều này có nghĩa là hệ đồng vị nghiên cứu và phân tích là đóng, Có nghĩa là giữa cácđồng vị cùng với môi trư­ờng phía bên ngoài không có sự Bàn bạc.

Tuổi mô hình theo những đá magma là khoảngthời gian từ cơ hội bao gồm sự tđê mê gia của thiết bị chất manti, ko lệ thuộc vào đa số sựthay đổi làm sao (lạnh chảy, trở nên chất,…) nhưng những đá này trải qua tiếp theo sau. Vềbản chất tuổi quy mô ko với các thông tin gì về tuổi của thiết yếu đá nghiêncứu, nhưng nó chỉ tuổi của thứ hóa học manti bị rét rã. Còn tuổi quy mô của cácđá trầm tích mang lại ta ban bố về rỡ ràng giới dư­ới của tuổi những đá bị cọ lũa. Dokia tại chỗ này, kế bên thuật ngữ tuổi protolith, th­ường cần sử dụng thuật ngữ không giống "tuổicủa tỉnh" (trầm tích).


Chuyên mục: Hỏi đáp