radioactief verval voorspellen

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 2

radioactief verval voorspellen

Gegeven het aantal protronen, electronen en neutronen, is het mogelijk om de stabieliteit en/of halveringstijd (voor alfa en beta verval) te voorspellen van een atoom/ion? En zo niet, is het wel mogelijk met extra data?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.015

Re: radioactief verval voorspellen

radioactief verval.png
radioactief verval.png (6.63 KiB) 2617 keer bekeken
Is het niet zo dat je op een bepaald tijdstip de hoeveelheid radioactieve nuclei N(t) (= fractie van N0) alsmede de vervalsnelheid [dN(t)/dt]/N(t) moet kennen? Hiermee kun je dan de vervalconstante λ = vervalsnelheid/N(t) en de halfwaardetijd T1/2 = - ln(2)/λ berekenen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.737

Re: radioactief verval voorspellen

Voor zover mij bekend is er geen theorie die halveringstijden voorspelt. Wat ukster hier voorstelt lijkt dan ook meer op een meting dan op een theoretische waardebepaling.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.015

Re: radioactief verval voorspellen

door meting inderdaad (als zoiets al mogelijk is!)
Stel je gaat uit van N(0)=1mol uranium 238 en er wordt op t=0 (met een beperkte nauwkeurigheid) een vervalsnelheid gemeten [dN(0) /dt]=4,918.10-18 decays/sec = 1,551.10-10 decays/jaar
De vervalconstante λ = [dN(0)/dt]/N(0) = 1,551.10-10 /jaar
Halfwaardetijd T1/2 = - ln(1/2)/ 1,551.10-10 = 4,469.109 jaar

De overgang van decays/sec naar decays/jaar klopt niet helemaal geloof ik!

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.838

Re: radioactief verval voorspellen

Kleine correctie:
dN0 /dt=N0.4,918.10-18

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.482

Re: radioactief verval voorspellen

th123 schreef: ma 18 jan 2021, 13:43 Gegeven het aantal protronen, electronen en neutronen, is het mogelijk om de stabiliteit ... (voor alfa en beta verval) te voorspellen van een atoom/ion?
Misschien ben je op zoek naar de semi-empirische massa formule (SEMF) van de kernfysica. Het is een benadering van de bindingsenergie van een willekeurige atoomkern. Daarmee kun je in principe berekenen of alfaverval energie zal opleveren, en of betaverval energie zal opleveren.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.015

Re: radioactief verval voorspellen

Dit α-verval levert energie op!
Het instabiele Uranium 238 geeft een α-verval naar het Thorium 234 isotoop + α(4,2) deeltje + energie E=mc2 ten gevolge van een massadefect Δm
• massa U238 =238,050783 µ (atomaire massa eenheid)

• massa U234=234,043596 µ
• massa α(4,2) deeltje =4,002603µ
• totaal 238,046199µ

• massadefect: Δm=238,050783µ - 238,046199µ = 0,004584µ
conversie 1µ → 931,5 MeV
Ten gevolge van het massadefect komt een hoeveelheid energie vrij van 0,004584µ.(931,5MeV) = 4,28MeV

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.838

Re: radioactief verval voorspellen

Alweer een kleine correctie, het vervalproduct is natuurlijk geen uranium meer, maar thorium ;)

Gebruikersavatar
Berichten: 3.015

Re: radioactief verval voorspellen

uiteraard :)

Berichten: 2

Re: radioactief verval voorspellen

is het soort verval te voorspellen?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.482

Re: radioactief verval voorspellen

Ja, in principe met de SEMF. Zoals gezegd kun je daarmee voor iedere denkbare isotoop uitrekenen of alfaverval en betaverval en alle andere soorten verval energie zouden opleveren, en zoja hoeveel. De soort verval die de meeste energie oplevert zal waarschijnlijk plaatsvinden. Op de isotopenkaart levert dat een overzichtelijk beeld op.

Afbeelding
figuur uit wikipedia

Gebruikersavatar
Berichten: 3.540

Re: radioactief verval voorspellen

physicalattraction schreef: ma 18 jan 2021, 18:44 Voor zover mij bekend is er geen theorie die halveringstijden voorspelt. Wat ukster hier voorstelt lijkt dan ook meer op een meting dan op een theoretische waardebepaling.
Ik denk dat die er toch wel is.
(of hij algemeen aanvaard is weet ik niet)

Ik heb eens iets gelezen over alternatieve universa.
Alles het zelfde alleen de constanten van de fundamentele natuurkrachten niet.

Volgens het artikel kan er dan niet te veel anders zijn als bij ons anders is er slechts straling.
Wel kon er met ",wat gerommel," een diproton ontstaan.
(dus een helium kern zonder neutron)

De berekeningen stonden er niet bij.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.737

Re: radioactief verval voorspellen

Ik snap je punt niet. Wat hebben alternatieve universa te maken met iets concreets als halveringstijden? Heb je een link naar een theorie die op puur theoretische gronden halveringstijden voorspelt?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.540

Re: radioactief verval voorspellen

physicalattraction schreef: di 26 jan 2021, 12:08 Ik snap je punt niet. Wat hebben alternatieve universa te maken met iets concreets als halveringstijden? Heb je een link naar een theorie die op puur theoretische gronden halveringstijden voorspelt?
Als je het met andere waarden voor die contanten kunt berken, dan moet die berekening toch ook met onze waarden kloppen?

Die link heb ik niet, ik heb het vrij lang geleden in een tijdschrift gelezen, maar weet niet eens meer welk tijdschrift.

Reageer