Page 592 - Основы_химии

586 H . A. Ш И Л О В .

пада и ее константа не зависят также ни от характера химического соеди­
нения радиоактивных атомов между собой или с другими атомами, ни от
физического состояния радиоактивных веществ. Эта неизменность течения
радиоактивных процессов во времени делает их в этом отношении анало­
гичными с астрономическими явлениями.
Положив в логарифмической формуле N t равным-у, т.-е. взяв время,
в которое успевает распасться половина начального числа атомов, получаем :
= Y 1п2 = у • 0,693. Этот период времени, потребный для распада
Гі / 2
половины любого начального наличного количества радиоактивного элемента
служит, как и константа X, с которой она связана постоянным соотноше­
нием, характерным признаком радиоэлементов и будет в дальнейшем назы­
ваться «периодом полураспада» и обозначаться буквой Т *).
Так. напр., для эманации радия Х=2,085-10 _ 6 в секунду и Т=
= 3,85 дня, т.-е. в секунду распадается неизменно 0,000002085-я доля
наличного числа атомов. Половина общего наличного числа атомов распа­
дается в 3,85 дня, в следующие 3,85 дня распадается снова половина от
оставшейся половины, т. - е. четверть первоначального числа атомов, еще
в следующие 3,85 дня половина от оставшейся четверти, т.-е. / g первона­
1
чального числа и т. д. Для некоторых радиоэлементов X и Г могут быть
определены путем непосредственного измерения радиоактивности, изменяю­
щейся во времени по мере распада атомов, напр. для эманации радия, U.Y,
ThC; в других случаях, когда распад протекает слишком медленно по срав­
нению с доступными для опыта промежутками времени, приходится прибе­
гать к косвенным вычислениям (см. ниже).
4. Р а д и о а к т и в н о е р а в н о в е с и е . Так как,вообще говоря, вновь
образующиеся радиоактивные элементы сами подвергаются дальнейшему рас­
паду, то они не могут накопляться неограниченно, но лишь в определенном
количестве, зависящем от относительной скорости образования и распада данного
число наличных атомов элемента 1-го и через
элемента. Если обозначим через N t
X, — константу скорости его распада, то X tJV t = iV s покажет число распадаю­
щихся атомов элемента 1-го, а вместе с тем число образующихся атомов
элемента 2-го. В свою очередь атомы этого второго элемента распада­
ются в количестве Х 2Л 2, если Х 2 — константа скорости распада элемента
Г
2-го. Когда X lN l = l iN î, т.-е. число образующихся атомов элемента 2-го
равно числу его распадающихся атомов, наступает стационарное состоя­
ние и число наличных атомов элемента 2-го остается неизменным: обра­
зование их покрывает собой их распад. Это состояние носит название
«радиоактивного равновесия» **). Условия его можно выразить соотношением
X, : Х 2 = iV t : ІѴ а = 7\j : T lt т.-е. в радиоактивном препарате, представляющем
собой результат серии последовательных радиоактивных превращений, коли-

*) Иногда для характеристики радиоактивных элементов пользуются величиной
1
-г- = х; оиа показывает время, в которое распалось бы все наличное количество, если
А
бы скорость распада неизменно сохраняла свою начальную величину (Л 0Х), тогда
Т
o 1
N
j-jjj- = Y = * • Эту величину называют обыкновенно «средним периодом», точнее «пери­
одом средней поодолжительности жизни» и обозначают буквой Нетрудно видеть, что
Г=0,693і: и t==l,45 Г.
**) Радиоактивное равновесие не есть явление, тождественное с химическим равно­
весием, которое обусловливается равенством скоростей взаимно противоположных обрати­
мых реакции. В данном случае мы имеем стационарное состояние, вызванное определенным
соотношением скоростей двух последовательно протекающих процессов, совершающихся
в одном и том же направлении, а именно в сторону распада атомов.