Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 20 dotazů obsahujících »izotop«
19) Neptuniová řada
03. 10. 2002
Dotaz: Dobrý den, dnes jsem dostal od své studentky dotaz, proč se rozpadová řada nazývá neptuniová, když začíná plutoniem?
Máme tady s kolegy dvě hypotézy, proč tomu tak je:
1) Protože název řady se volí podle prvku, který má v řadě největší poločas rozpadu?
2) Protože neptunium bylo objeveno v roce 1940, americium také v roce 1940 a plutonium 1944. Za války probíhal intenzivní vývoj v této oblasti a pokud třeba bylo neptunium objeveno hned začátkem roku 1940, mohl se začít užívat název neptuniová řada. Teprve potom bylo třeba objeveno Americium a název se již ponechal?
Je některý z těchto našich názorů správný nebo ne? Budu dál hledat informace, ale byl bych rád, kdyby jste mi mohli pomoci. (Vlastimil Havránek)
Odpověď: Pane kolego, potrebujete odpověď obratem a já to z fleku nevím. Otázka je samozřejme spíše historická než fyzikální, pro vznik názvu je většinou důležitější historický kontext a náhoda než logika věci.
Izotop, kterým řada začíná, je trochu vágně definovaný pojem - skutečně neptunium bylo objeveno dříve a po prozkoumání jeho rozpadových produktů bylo jasné, že se hodí jako další řada, i když neptunium není normálně v přírodě. Pu bylo objeveno později, snad na jaře 41, což může být skutečně důvodem k názvu neptuniová řada. Jinak když se objevují nové transuranové elementy, pak by se měly řady natahovat směrem k nim. Myslím si, že rozpadové řady je vhodné vnímat pouze jako ilustraci prostého faktu, že alfa-rozpad mění počet nukleonů o 4 a že beta a gama rozpad počet nukleonů nemění. To ostatní jsou pak konkretní vlastnosti jednotlivých izotopů, historie atd. Mimochodem zdá se mi to jako ideální téma na projekt, máte-li přijatelný přístup na www, jsou o tom mraky článků a dotyčná studentka by to mohla vysledovat sama a všem nám vysvětlit. Klíčová slova jsou "decay chain", "decay series", "transuranium elements", ...
Dotaz: Rád bych se od Vás dověděl, v jakém časovém okamžiku řádově proběhne uvolnění energie u klasické chemické výbušniny a to samé u jaderné zbraně.
(Milan Hofman)
Odpověď: Jelikož jsem v mládí míchal černý střelný prach, ale
neobohacoval jisté těžké kovy změnou jejich izotopického
složení, odpovím hlavně na první půlku otázky:
Především zřejmě NEJDE o to, jak rychle se rozpadne dejme
tomu jedna molekula trinitrotoluenu (to je čas velice krátký,
jako vše, co je kolem molekul), ale spíše o to, jak dlouho
trvá uvnitř granátu (který se plní roztaveným TNT), než
rozklad v bezprostředním okolí roznětky se dostane ke všem
ostatním molekulám tvořícím nálož. Je to rychlost cca
deset km za s, tedy vyšší než rychlost zvuku, ale ne zas o
několik řádů. Tuhým TNT tak projde tzv. detonační vlna,
rychlejší než zvuková. Nápadné je to např. u klasického
"černého střelného prachu" (síla, ledek, dřevné
uhlí), který může buď prostě shořet (rychle, ale bez
výbuchu, např. je-li zapálen na otevřeném prostranství)
anebo klasicky vybuchnout (mnohem rychleji, např. je-li dobře
utěsněn a co možná kompaktní - lisovaná zrna, nikoli
sypaný prášek).
O atomové resp. vodíkové bombě přenechám detaily
odborníkům, ale něco společného to ovšem má: samotný
rozštěp jádra (resp. fúze) je přirozeně ještě mnohem
rychlejší a radikálnější, než rozštěp (mnohem slaběji
vázaných částí) molekuly. Pokud vím, tak jeden z umných
kousků nutných pro výrobu atomové bomby je, kterak udržet
"reagující" materiál pohromadě po co nejdelší
dobu, resp. jak zajistit, aby rozpad (u atomové) či
slučování jader (u vodíkové) proběhly co možná najednou v
celém objemu.
