Fysik

Smule HJÆLP

29. januar 2009 af Jellestad (Slettet)

Hej Alle sammen.

Jeg sidder og skriver SRO, omkring henfald og halvveringstider osv. Og jeg er lige pludselig blevet i meget i tvivl: hvad er det nu et spontant henfald er, og hvordan kan det beskrives?

Det ville være kanon hvis I kunne hjælpe, måske iform af et eksempel?

Mange hisner Pernille.


Brugbart svar (0)

Svar #1
29. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)

Ja, her er et godt eksempel på em af fysikkens bevarelsessætninger. nemlig ladningsbevarelsen. Man kan ikke skabe ladninger, kun flytte dem fra et stof til et andet. For eksempåel 238Uran henfalder som man siger, ved at udsende en alfapartikel (en heliumkerne) og blive til Thorium efter følgende skema:

238U → ´234Th + 4He

Det er et eksempel på det, man kalder radioaktivt henfald. Atomnummeret for uran er 92 (92 protoner og 92 elektroner). Den udsendte alfapartikel har en ladning på Z=2, og thorium en ladning på Z=90. Så ladningsmængden før og efter processen er den samme (bevaret). Det spontane henfald sker, fordi kernen i uran er ustabil. Uran er jo det tungeste grundstof i universet.

Angående halveringstid så lad os antage, at du til tiden t har en stofmængde, der kan beskrives ved funktionen y(t)=y(0)*ek*T. Nu sætter vi T til den tid, hvor du har halvdelen af stoffet tilbage, altså y(T)=½y(0) så er ek*T=½, og y(t+T)=y(0)*ek*(t+T)  = ½y(t). NU kan man ikke på forhånd præcist fortælle, hvornår et henfald sker, derfor taler man om, at det er en stokastisk afbildning (en afbildning, der er bijektiv, det vil sige både injektiv og surjektiv, læs om dette i din matematikbog). Tænk på en terning. Den stokastiske afbildning har nogle bestemte egenskaber, det er nemlig en afbildning X fra et Ω-rum til et udfaldsrum U, men skulle du have flere spørgsmål omkring det, inden vi kommer for langt ud i teorien, så spørg bare.


Svar #2
29. januar 2009 af Jellestad (Slettet)

Mange tak for hjælpen Erik. Jeg er næsten helt med på halvveringstiden nu. Men for at være sikker, er et spontant henfald bare et stof der henfalder af sig selv, og derved ud sender radioaktivitet? Eller sagt på en anden måde, ALLE spontane henfald, er det stoffer der bliver radioaktive?

(ved ikke helt om du kan følge mig?) På forhånd tak.
 


Brugbart svar (0)

Svar #3
29. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)

Nej der kan sagtens tænkes spontane henfald (i den stokastiske betydning) uden at det har noget som helst med radioaktivitet at gøre. Tænk på en stor grusbunke, der ligger ved din indkørsel, fordi du skal til at gruse den. Hvis du lader grusbunke være grusbunke, overladt til vind og vejr, fordi du alligevel ikke gider arbejde med den og konen er på kursus, så du kan ta' en slpper med vennerne, vil den med tiden forsvinde helt, strøet for alle vinde, den vil henfalde, du kan bare ikke sige noget de enkelte korn, hvornår et bestemt gruskorn "henfalder" grusbunken forsvinder altså ikke ud af vor verden. Der er millioner af den slags eksempler. Men det er rigtigt, at når vi i fysikken (og den efterfølgende matematiske beskrivelse) tænker på henfald, så tænker vi først og fremmest på radioaktivitet. Og som sagt, at der udsendes en alfapartikel er vi sikre på (de store tals lov), men ikke på hvornår.

Og så for en ordens skyld: Et spontant henfald er ikke et stof, som du skriver, men en proces, og til sidst, nej der er ikke noget der sker ad sig selv i naturen, der er altid en årsag. Men så kommer vi ind på at tale om kernernes indre kræfter, stabilitet og instabilitet, og det hører under kvantefysikken. Det tager vi en anden gang.


Skriv et svar til: Smule HJÆLP

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.