Когда исчезнет радиация в чернобыле, интересует многих

Признаки ускоренного радиоактивного распада

Если радиоактивный распад длился миллионы, а тем более, миллиарды лет, то диффузия аргона и свинца была недостаточной, в воздухе слишком мало гелия, а в горных породах — слишком много.
Недавние эксперименты группы RATE позволяют сделать вывод, что распад, кажущийся длившимся «полтора миллиона лет», действительно происходил, но на самом деле для него потребовались один или несколько очень коротких периодов времени, имевших место от 4000 до 8000 лет назад. А значит, иллюзия возраста нашей планеты в целом в «4,5 миллиардов лет» тает на глазах и превращается в несколько тысяч лет.
Такой результат получен экстракцией твёрдых, плотных микроскопических кристаллов — цирконов. Бóльшая часть урана и тория в континентальной коре Земли находится в цирконах, часто в виде включений в чешуйках биотита — чёрной слюды. Гелий является продуктом распада урана до свинца. Распад атома урана сопровождается испусканием восьми альфа-частиц — ядер атомов гелия. Каждое из этих ядер быстро захватывает из кристалла по два электрона, и положительный ион становится нейтральным атомом.

Проведённые в Лос-Аламосе измерения количеств урана, тория и свинца показали, что если бы распад происходил с параметрами, наблюдаемыми сейчас, ему бы действительно пришлось занять «полтора миллиарда» лет. Вычислив, сколько гелия накопилось в ходе распада, исследователи затем измерили, сколько его соталось в цирконах. Оказалось, что до 58 % этого элемента не диффундировало из цирконов; процентное соотношение уменьшалось с увеличением глубины и температуры.

В период, когда группа RATE только начинала свою работу, скорости диффузии для цирконов и биотита ещё не были измерены. На основании обнаружения гелия в цирконах доктор ] вычислил скорости диффузии гелия как для креационной, так и для униформистской моделей. Он определил, что отношение между скоростями диффузий для этих моделей составляет примерно сто тысяч раз.

После измерения скоростей диффузии в цирконах оказалось, что с креационной моделью они сопоставимы, а с униформистской — полностью несовместимы. Эти результаты, вместе с фактическим наличием гелия в цирконах, показали, что период, в течение которого шла диффузия, составлял 6000 ± 2000 лет. Этот результат расходится с униформистской моделью в 250000 раз. То есть, на самом деле распад урана никак не мог занять «полтора миллиарда» лет.

Накопить так мало гелия за целых «полтора миллиарда» лет цирконы могли бы лишь в том случае, если бы в течение всего этого периода находились при температуре жидкого азота (-196 градусов Цельсия ниже нуля), что, естественно, противоречит любым предполагаемым сценариям истории Земли.

См. также: Критика данных по распаду гелия, полученных группой RATE

Имеются некоторые свидетельства корреляции между скоростями радиоактивного распада и расстоянием от объекта до Солнца. Джер Дженкинс и др. в Университете Пердью перепроверили необработанные данные различных экспериментов и подтвердили этот вывод.

Что такое радиоактивность?

Радиоактивность – самопроизвольное превращение атомных ядер в ядра других элементов. Сопровождается ионизирующим излучением. Известно четыре типа радиоактивности:

• альфа-распад – радиоактивное превращение атомного ядра при котором испускается альфа-частица;
• бета-распад — радиоактивное превращение атомного ядра при котором испускается бета-частицы, т.е электроны или позитроны;
• спонтанное деление атомных ядер — самопроизвольное деление тяжелых атомных ядер (тория, урана, нептуния, плутония и других изотопов трансурановых элементов). Периоды полураспада у спонтанно делящихся ядер составляют от нескольких секунд до 1020 для Тория-232;
• протонная радиоактивность — радиоактивное превращение атомного ядра при котором испускаются нуклоны (протоны и нейтроны).

Что такое изотопы?

Изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, обладающие разными массовыми числами, но имеющие одинаковый электрический заряд атомных ядер и потому занимающие в периодической системе элементов Д.И. Менделеева одинаковое место. Например: 55Cs131, 55Cs134m, 55Cs134, 55Cs135, 55Cs136, 55Cs137. Различают изотопы устойчивые (стабильные) и неустойчивые – самопроизвольно распадающиеся путем радиоактивного распада, так называемые радиоактивные изотопы. Известно около 250 стабильных, и около 50 естественных радиоактивных изотопов. Примером устойчивого изотопа может служить Pb206, Pb208 являющийся конечным продуктом распада радиоактивных элементов U235, U238 и Th232.

А как быть с теплом?

Главной из трудностей, с которой сталкивается теория ускоренного радиоактивного распада, является то, что при радиоактивном распаде выделяется тепло. Если распад слишком ускорен, излишек тепла способен привести к нежелательным последствиям.
Но Господь дал нам ответ на этот вопрос приблизительно три тысячи лет назад — см. Псалтирь, 103:2 (в русском и английском переводах Библии нумерация в Псалтире отличается, в английском варианте — 104:2 — прим. перев.).

Ты одеваешься светом, как ризою, простираешь небеса, как шатер

Это — отсылка к описанию пространства в Общей теории относительности. Если ускоренный радиоактивный распад происходил одновременно с ускоренным расширением пространства, это позволило избавиться от избыточного тепла. Поэтому эти явления вполне могли иметь место при условии, что первое из них сопровождалось вторым.
В Библии прямо указано, что такое расширение происходило в течении недели Сотворения мира:

Дополнительное расширение могло иметь место в ходе Потопа:

Как Генри Моррис (в книге Учебная Библия Генри Морриса) так и доктор Рассел Хамфрис (в книге Радиоизотопы и возраст Земли) указывают, что Давид сравнивал в этих стихах своё собственное избавление с Потопом. Доктор Рассел Хамфрис также утверждает, что во фразе «из уст Его огонь поядающий» идёт речь о факте ускоренного радиоактивного распада в ходе Потопа, поскольку в оригинале использован термин, означающий любое тепловыделение, поглощающее что-либо. Также он указывает на то, что термин, который перевели как «наклонил», можно перевести и как «растянул», «расширил». А значит, речь здесь идёт как о ускоренном распаде, так и о расширении пространства в ходе Потопа.

Учение об ускоренном радиоактивном распаде не является «теорией, сформулированной от отчаяния», несмотря на нападки полагающих так критиков, поскольку она имеет под собой как библейское, так и научное основание. Более того, ускоренный распад не только сообщает о причине обнаруженного количества атомов при малом возрасте Земли, но и объясняет гораздо больше, чем то, для объяснения чего была предназначена изначально, в частности, механизм Потопа. А одним из признаков хорошей теории как раз и является объяснение ей и того, для объяснения чего она не была предназначена первоначально.

Теоретические основы радиоактивного распада

Согласно обычной теории радиоактивного распада, альфа-частицы удерживаются в ядре потенциальным барьером. В ядре радиоактивного изотопа они иногда туннелируют через этот барьер. К этому процессу подходят лишь статистически, утверждая, что квантовая механика не допускает ускоренного распада. Но это не так, поскольку квантовая механика рассматривает субатомный мир статистически, ничего не утверждая о причине этого явления, никак его не объясняя.

Один из вариантов состоит в том, что изменение сильного взаимодействия способно влиять на скорость распада.
Теория струн предполагает наличие пространственных координат, ограниченных значением порядка 10-34 м, в дополнение к тем трём, которые мы наблюдаем. Согласно этой теории, скорости распада связаны с размерами по этим координатам. Если их поменять, поменяются и скорости распада.

Никола Тесла, проводивший немало экспериментов по электромагнетизму, предпологал, что возможен некоторый вид излучения, способный провоцировать радиоактивный распад. Другие учёные заинтересовались этой идеей и выдвинули предположения о том, каким именно может быть это излучение. В качестве кандидата на роль такового предлагали нейтринное излучение, поскольку оно связано с ядерными реакциями и обнаруживается как раз по факту провоцирования им таких реакций. Если воздействие нейтрино или чего-либо ещё способно провоцировать распад, возрастание интенсивности такого воздействия может ускорить распад. Из этой модели можно сделать вывод, что в течении года скорости распада должны меняться, поскольку меняется расстояние от Земли до Солнца. Согласно недавней статье в журнале New Scientist, такое влияние действительно обнаружено в отношении некоторых изотопов в ряде опытов.
Такие наблюдения были проведены в отношении как альфа-, так и бета-распада.

Также известно, что самый распространённый из методов радиометрического датирования — радиоуглеродный (по углероду-14) — испытывает влияние колебаний, мешающих исследователям, и, согласно указанной выше статье, эти колебания совпадают с двухсотлетним циклом изменения солнечной активности. Это тоже сходится с гипотезой о том, что нейтрино могут провоцировать распад.
К сожалению, изменение скоростей распада в течение года было впервые обнаружено лишь в 1986 году, и проигнорировано как «ошибка измерения», ведь исследователи «заранее знали», будто скорость распада «постоянна». Поэтому в течении последующих двадцати четырёх лет это явление никто не исследовал, пока его не открыли повторно. Это отличный пример того, как те или иные исследования оказываются замороженными только по той причине, что исследователи следуют логике, подвергнутой критике ещё А.П. Чеховым: «этого не может быть, потому что не может быть никогда».
Интересный механизм предложен в общей модели великого объединения

Согласно этой модели, вероятностным поведением, и туннелированием, в частности, управляет разумный объект; с точки зрения данной теории, неважно, идёт ли речь о Самом Боге, заданном Им алгоритме, или же Его мыслях. В любом из этих случаев, Господь мог просто перенастроить механизмы, отвечающие за квантовое туннелирование, таким образом, чтобы на некоторый период времени ускорить распад.

Примеры характеристик распада[править | править код]

Существующие в природе радиоактивные изотопы в основном возникают в сложных цепочках распадов урана и тория и имеют периоды полураспада в очень широкой области значений: от 3⋅10−7 секунды для 212Po до 1,4⋅1010 лет для 232Th. Наибольший экспериментально измеренный период полураспада имеет изотоп теллура 128Te — 2,2⋅1024 лет. Само существование в настоящее время многих естественных радиоактивных элементов несмотря на то, что с момента образования этих элементов при звёздном нуклеосинтезе прошло более 4,5 млрд лет, является следствием очень больших периодов полураспада 235U, 238U, 232Th и других природных радионуклидов. К примеру, изотоп 238U стоит в начале длинной цепочки (так называемый ), состоящей из 20 изотопов, каждый из которых возникает при α-распаде или β-распаде предыдущего элемента. Период полураспада 238U (4,5⋅109 лет) много больше, чем период полураспада любого из последующих элементов радиоактивного ряда, поэтому распад в целом всей цепочки происходит за то же время, что и распад 238U, её родоначальника, в таких случаях говорят, что цепочка находится в состоянии секулярного (или векового) равновесия. Примеры характеристик распада некоторых веществ:

Измерение ионизирующих излучений

С открытием радия было обнаружено, что излучение радиоактивных веществ влияет на живые организмы и вызывает биологические эффекты, сходные с действием рентгеновского облучения. Появилось такое понятие, как доза ионизирующего излучения – величина, которая позволяет оценивать воздействие радиационного облучения на организмы и вещества. В зависимости от особенностей облучения, выделяют эквивалентную, поглощенную и экспозиционную дозы:

1. Экспозиционная доза – показатель ионизации воздуха, возникающей под действием гамма- и рентгеновских лучей, определяется количеством образовавшихся ионов радионуклидов в 1 куб. см. воздуха при нормальных условиях. В системе СИ она измеряется в кулонах (Кл), но существует и внесистемная единица – рентген (Р). Один рентген – большая величина, поэтому удобнее на практике использовать ее миллионную (мкР) или тысячную (мР) доли. Между единицами экспозиционной дозы установлено следующее соотношения: 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.
2. Поглощенная доза – энергия альфа-, бета- и гамма-излучения, поглощенная и накопленная единицей массы вещества. В международной системе СИ для нее введена следующая единица измерения – грей (Гр), хотя до сих пор в отдельных областях, например в радиационной гигиене и в радиобиологии широко используется внесистемная единица – рад (Р). Между этими величинами имеется такое соответствие: 1 Рад = 10-2 Гр.
3. Эквивалентная доза – поглощенная доза ионизирующего излучения, учитывающая степень его воздействия на живую ткань. Поскольку одинаковые дозы альфа-, бета- или гамма-излучения оказывают разный биологический ущерб, введен так называемый КК –коэффициент качества. Для получения эквивалентной дозы необходимо поглощенную дозу, полученную от определенного вида излучения, умножить на этот коэффициент. Измеряется эквивалентная доза в берах (Бэр) и зивертах (Зв), обе эти единицы взаимозаменяемы, переводятся из одной в другую таким образом: 1 Зв = 100 Бэр (Рем).

В системе СИ используется зиверт – эквивалентная доза конкретного ионизирующего излучения, поглощенная одним килограммом биологической ткани. Для пересчета греев в зиверты следует учесть коэффициент относительной биологической активности (ОБЭ), который равен:

• для альфа-частиц – 10-20;
• для гамма- и бета-излучения – 1;
• для протонов – 5-10;
• для нейтронов со скоростью до 10 кэВ – 3-5;
• для нейтронов со скоростью больше 10 кэВ: 10-20;
• для тяжелых ядер – 20.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) или рем (в английском языке rem – Roentgen Equivalent of Man) – внесистемная единица эквивалентной дозы. Поскольку альфа-излучение наносит больший ущерб, то для получения результата в ремах, необходимо измеренную радиоактивность в радах умножить на коэффициент, равный двадцати. При определении гамма- или бета-излучения перевод величин не требуется, поскольку ремы и рады равны друг другу.

Характеристики распада[править | править код]

Наглядная демонстрация закона.

Кроме константы распада λ,{\displaystyle \lambda ,} радиоактивный распад характеризуют ещё двумя производными от неё константами, рассмотренными ниже.

Среднее время жизниправить | править код

Из закона радиоактивного распада можно получить выражение для среднего времени жизни радиоактивного атома. Число атомов, в момент времени t{\displaystyle t} претерпевших распад в пределах интервала dt{\displaystyle dt} равно −dN,{\displaystyle -dN,} их время жизни равно −tdN.{\displaystyle -tdN.} Среднее время жизни получаем интегрированием по всему периоду распада:

τ=−1N∫NtdN=λ∫∞te−λtdt=1λ.{\displaystyle \tau =-{\frac {1}{N_{0}}}\int _{N_{0}}^{0}tdN=\lambda \int _{0}^{\infty }te^{-\lambda t}dt={\frac {1}{\lambda }}.}

Подставляя эту величину в экспоненциальные временные зависимости для N(t){\displaystyle N(t)} и I(t),{\displaystyle \mathrm {I} (t),} легко видеть, что за время τ{\displaystyle \tau } число радиоактивных атомов и активность образца (количество распадов в секунду) уменьшаются в e раз.

Период полураспадаправить | править код

На практике получила большее распространение другая временная характеристика — период полураспада T12,{\displaystyle T_{1/2},} равная времени, в течение которого число радиоактивных атомов или активность образца уменьшаются в 2 раза.

Связь этой величины с постоянной распада можно вывести из соотношения N(T12)N=e−λT12=12,{\displaystyle {\frac {N(T_{1/2})}{N_{0}}}=e^{-\lambda T_{1/2}}=1/2,} откуда:

T12=ln⁡2λ=τln⁡2≈,693τ.{\displaystyle T_{1/2}={\frac {\ln 2}{\lambda }}=\tau \ln 2\approx 0,693\tau .}