אלפא Decay ו- תפקיד בתצורת יסודות נדירים בטבע

הפיזיקה של אלפא Decay: A מפורטת

Alphaדעון הוא צורה של דעיכה רדיואקטיבית שבה גרעין אטומי מקטין את המספר האטומי של אלפא - שני פרוטונים ושני נויטרונים קשורים זה לזה, זהה גרעין של אטום ה-helium-4. תהליך זה מקטין את המספר האטומי של גרעין ההורה על ידי 2 ומספר המסה שלו על ידי 4.התופעה נשלטת על ידי כוחות גרעיניים חזקים ונחלשים, והיא מתרחשת באופן ספונטני, ערפילית-קולרון-אווירית, שבה הוא חזק מספיק כדי להתגבר על ידי הכוח החזק והכוח הוא חזק מספיק חזק.

המנגנון הבסיסי הוא מנהרה קוונטית.חלקיק אלפא הוא preformed בתוך הגרעין, והוא מנהרות דרך המחסום הפוטנציאלי שנוצר על ידי ההנעה הקולומבה.ההסתברות של מנהרה תלויה באנרגיה של חלקיק אלפא ואת הגובה ורוחב של המחסום.הסתברות מנהרה זו רגישה מאוד לאנרגיה המשוחררת (הערך של הדעיכה).

Alpha דעיכה היא רק אחת מכמה מצבי דעיכה. Beta עששת את המרה של נויטרון לתוך פרוטון (או להיפך) עם פליטה של אלקטרון ואנטינוטרינו, בעוד gamma משתחרר אנרגיה עודף בצורת פוטונים באנרגיה גבוהה. Spontaneous fission ו-Arbtractane הם נפוצים ביותר עבור אלמנטים עם מספרים אטומיים גדולים יותר מ 82 (le), והוא המניע העיקרי של חומרים דרמטיים של זמן רב יותר ממנגנון דרמטי.

האנרגיה המשוחררת בדעיכה אלפא מתבצעת בעיקר כאנרגיה קינטית של חלקיקי אלפא וגרעין הבת המפוכחת.אנרגיה זו, בדרך כלל בטווח של 4-9 MeV, היא משמעותית ויכולה לגרום לעקירה אטומית ולריון בחומרים הסובבים – השפעה שיש לה השלכות על מזג אוויר מינרלים ועל היווצרות של פיקדונות מסוימים.

סדרת התקליטים Radioactive Decay Chains: The Uranium and Thorium

דעיכה אלפא לא מתרחשת בדרך כלל בבידוד.איזוטופים כבדים רבים עוברים סדרה של דעיכים מוצלחים - הן אלפא והן בטא - עד איזוטופ יציב של מוביל מגיע.אלה ידועים בשם שרשראות דעיכה רדיואקטיביות.שלוש השרשראות המתרחשות בטבעיות הן סדרת אורניום (החל באורניום-238), סדרת הטוריום (החל עם thorium-232), ו- Actinium (כוכב עם טריליון) עם כדור הארץ קצר, עם חצי- 235), הוא כעת, עם מחזור הדם הרביעי של כדור הארץ.

שרשרת האורניום-238 Decay

אורניום-238 דעך על ידי פליטת אלפא עד thorium-234, אשר לאחר מכן עובר שתי קטנונים כדי להפוך אורניום-234.השרשרת ממשיכה באמצעות סדרה של אלפא ו בטאוואות מעורבים איזוטופים של thorium, קורנום, radon, radon, polonium, bismuth, ומובילה את המוצר הסופי יציב 206 במהלך שרשרת זו, כמה אלמנטים נדירים של כדור הארץ הוא כנראה לא יכול להיות 14E הוא כנראה, אבל הם מופיעים יותר, כמו ניאומי ביניים, כמו גם כן, כמו ניאומיים, כמו גם כן, כמו גם כן, הם מופיעים, הם נמצאים, כמו ניאומיים, כמו ניאומיים, כמו גם כן, הם נמצאים על ידי ngic, כמו גם כן, הם עלולים, הם מופיעים על ידי תאים יציב של מינרלים, הם מופיעים על ידי ngic.

שרשרת תוריום-232 Decay

תוריום-232 מתקלקל לרדיום-228 באמצעות פליטת אלפא, ולאחר מכן באמצעות סדרה של שלבים בטא ו- alpha להוביל-208.שרשרת זו מייצרת גם REEs כגון gadolinium-152 (באמצעות אלפא דעיכה של samarium-148) ו- dysprosium-156.יחסי הענף המדויק מורכבים, אך ההשפעה נטו היא כי מעל מיליארדי שנים, המכילה אורניום והופכים להיות מועשרים בשרשרת מסוימת.

הבנת שרשראות הריקבון הללו היא קריטית עבור גיאוכרולוגיה (סלעים מעצימים) וחיזוי חלוקת אלמנטים של עקבות בקרום כדור הארץ.מחצית החיים של האיזוטופים של ההורה (4.47 Ga עבור U-238, 14.0 Ga עבור Th-232) אומר כי העששת אלפא עיצבה שפעים אלמנטריים מאז היווצרות מערכת השמש.

יסודות נדירים: הגדרה, נכסים וחשיבות

יסודות נדירים של כדור הארץ הם קבוצה של 17 אלמנטים מתכתיים: 15 נותנינים (לנום דרך lutetium) בתוספת סרוטיום ו- ytrium.למרות השם "rare", הם בשפע יחסית בקרום כדור הארץ, אך הם לעתים רחוקות מתרחשים בפקדות מרוכזות, מכרות.הם חולקים תכונות כימיות דומות, במיוחד העדפה של מצב החמצן +3oxidation, אשר הופך אותם קשה אחד לשני.

REE הוא הכרחי לטכנולוגיה המודרנית:

(ב) ,0)NeodymiumFLT:1: בשימוש במגנטים קבועים חזקים עבור כלי רכב חשמליים, טורבינות רוח וכוננים דיסק קשיחים.
(ב) ,0) ,DysprosiumFLT:1: נוסף למגנטי ניאודימיום כדי לשפר את ביצועים עתיריים גבוהים.
(ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) ,(א) ,ב[[1924]]: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ (ב"ג): "העיקרון" (ב"ג) הוא "החלל" (ב"ב)" (ב"ב)"ה[[1924]] ו[[1924]]
(ב) ,0) ,(ה) ,(ה) ,(ב) , (ב) ,ב-[[1924]], [[1924]], [[1924]],]]

הביקוש העולמי ל- REEs הוא סקייטבורד בשל המעבר הירוק של האנרגיה בסין שולט כיום בייצור (יותר מ- 60%), אך פקדות חדשות נחקרות ברחבי העולם.

Alpha Decay - מקור ישיר של יסודות נדירים

בעוד שרוב ה- REEs נוצרים בעיקר ב- stellar nucleosynthesis (מיזוגים כוכבים עלנובה ו-Nutron), אלפא דעיכה במינרלים ארציים מספק מקור משני ומתמשך המעשיר פקדים מסוימים.בהיסטוריה של 4.5 מיליארד שנים של כדור הארץ, אורניום ושפל של thorium יצרו כמויות אדירות של כמה REEs.

ניאודימיום וסמריום

ניאודימיום-144 הוא איזוטופ יציב המופיע בשרשרת אורניום-238 דונם כתוצאה של דעיכה אלפא מ צוואר הרחם 148 (באמצעות סניף בטא)) Samarium-147 הוא יציב ויכול להיות מיוצר על ידי דעיכה של gadolinium-151.Samarium-neodymium הוא בשימוש נרחב בגיאוכרוולוגיה, אבל הצטברות של אלה של גלנומטריום קדום, הוא ריכוז גרעיני עתיק לאחר מכן הוא ניאומטריום, הוא ניאומטריום, כמו ניאומטריום, הוא למעשה, 000 טבעי, כמו ניאומטריום, כמו ניאומטריום, הוא ניאומטריום טבעי, 000.

Gadolinium ו Dysprosium

Gadolinium-152 מיוצר בשרשרת הבקעה של thorium באמצעות דעיכה אלפא של samarium-148. Dysprosium-156 מופיע מאוחר יותר באותה שרשרת.איזוטופים אלה יציבים וניתן לזהותם במינרלים עשירים ב- thorium כמו monazite ו-Bstnäsite. Over Geo Time, את הדעיכה של אורניום ו- thium במינרלים אלה לתרום לתכנים הכוללים שלהם, בעוד שהם יכולים להיות ריכוזים משמעותיים.

תפקיד אלפא Recoil

כאשר חלקיקי אלפא פולטים, גרעין הבת מתקלקל עם אנרגיה משמעותית (כ-0.10.1.) זה יכול לנתק את אטום מהעמדה המקורית שלו בלחיצות קריסטל, לפעמים גורם נזק קרינה מקומי.לאורך זמן, נזק זה יכול להפוך את המינרל רגישים יותר לשינוי כימי ולטעון, אשר מסייע להתרכז בסביבות סופרגן.

Beta Decay: The Need Complement

Alpha Alone רק לעתים רחוקות מייצרת REEs ישירות; רוב האקזוטופים לאחר פליטת אלפא עדיין כבדים (למשל, קורנום, רנון) Betaדעון חיוני כדי לשנות את המספר האטומי של 1 או 1), בהדרגה לנוע לעבר סדרת נותניד (Z2) כלומר, בשרשרת אורניום-238taדעיכה של thorium-234 (Z90) מייצרת פרוטמין=actinium=Z) לאחר מכן, כלומר, כלומר, כלומר, אם כן, אם כן, יש כמה צעדים נוספים (ZDVen) הם תוצאה של 2, לאחר מכן, 2, 2, 223-ZDV2 (התיקים) ו-ZDV2, לאחר מכן, אם כן, כלומר, בשרשרת של חלקיקים (DV2) של גרעיניים (DV2, לאחר מכן, לאחר מכן, בשרשרת של 2.

חיקויים גיאולוגיים: Where Alpha Decay Shapes REE

גיאולוגים משתמשים בידע של דעיכה ושרשראות של דעיכה כדי לכוון את החיפוש אחר הפיקדונות REE.

(FLT:0) מינרלים עשירים במינרלים מינרליים מינרלים עשירי pegmatitessveFLT:1: Pegmatites מכילים לעתים קרובות אורניום ו- thorium מינרלים כמו uraninite, thorite, ו-Moazite.Alpha לרקב מינרלים אלה מעל מיליארדי שנים יצרו REEs כי הם נעולים כעת בפוסים מורכבים, אחמסים, ו-חמצני.
(FLT:0) קראונטינים (CarbonatitesFLT:1): סלעים אלה, עשירים במינרלים פחמן, לעתים קרובות מארחים ריכוזים גבוהים של ריבאטים מסוימים מכילים גם אורניום גבוה ו thorium.דעון האלפא מתמשך חום קשור עשוי להשפיע על זרימת נוזל ותיקון מחדש, עוזר להתרכז REEs.
(FLT:0) ,Ion-adsorption חימרומב" 1 (בקיצור: כזכור, מזג אוויר של גרניט המכילים מינרלים רדיואקטיביים מוביל לחמרנים כי המודעות של REEs. Alpha שואבת נזק מאיץ מזג אוויר כימי, שחרור REEs לפתרון שבו הם נקשרים לחיפיפות.
(ב) ויקרא י"א): "וַיְהִיאוּ הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא

סקרים רדיואקטיביים (gamma-ray spectrometry) הם כלי מחקר סטנדרטי.הם מזהים קרני gamma הנפלטות על ידי מוצרי הבת בסדרה אורניום ו- thorium, כגון bismuth-214 ו- thallium-208. Anomalous קוראות יכול להצביע על נוכחות של אזורי U-Thrich שעשויים להיות קשורים עם ReE מינרלים בנוסף, זיהוי אלפא (aph) באמצעות התפלגות אלפא-R.

התפקיד של דעיכה אלפא ביצירת REEs הוא לא רק סקרנות; יש לו השלכות מעשיות על הערכת משאבים. בחלק מהפקדות, חלק משמעותי של התוכן REE הוא רדיואקטיבי - כלומר, מיוצרת ב situ על ידי דעיכה. זה אומר כי הגיל של המינרל ואת האורניום הראשוני שלה ואת התוכן של ימיום לשלוט בתקציב הנוכחי של REE.verse, בפקדות צעירות מאוד, הם בשפע, הם תרומות זניחות, או להתמקד על ידי מחקר ראשוני על בסיס יומי.

השלכות על טכנולוגיה וקיימות

בעוד העולם עובר לאנרגיה נקייה, הביקוש לאלמנטים נדירים של כדור הארץ - במיוחד ניאודימיום, דיפרפרוסיום, ופוזיאודימיום - רק יגדיל את ההבנה של התהליכים הטבעיים שיוצרים ומרכזים את ה- REEs, כולל דעיכה אלפא, הוא חיוני עבור מספר סיבות:

(FLT:0)Exploration יעילות יעילות יעילות יעילות (FLT:1): על ידי מיקוד סלעים עם תוכן אורניום גבוה ו thorium, גיאולוגים יכולים לזהות מטרות פוטנציאליות של REE מהר יותר.שלב נתונים רדיואקטיביים עם אסימונים גיאוכימיים מפחית את הסיכון של חורים יבשים.
(FLT:0) Resource SustainableFLT:1: Radiogenic REEs הם משאב לא חידוש על לוחות זמנים אנושיים, אבל הצטברות איטית על פני זמן גיאולוגי פירושה כי הפקדות הן סופיות.
(FLT:0) מחזור ובזבוז של 1 בינואר: אלמנטים נדירים באדמה נמצאים בריכוזים נמוכים בזנבים של אורניום ובדלק גרעיני מובזבזים.שיקום של ריבים ממקורות משניים אלה יכול להשלים כרייה ראשונית. תהליכי דעיכה אלפא שיצרו את האלמנטים האלה בטבע פועלים גם הם בכורים וצורות פסולת, המשפיעים על הניידות שלהם ועל הצורה הכימית.
(FLT:0) אנטלר לרגישויות:1: החתימות האנטופיות של ריבאונדים המיוצרים על ידי שרשראות של אלפא דעיכה יכולות לשמש טביעות אצבע לחומרים גרעיניים.לדוגמה, ההרכב האקוטופי של ניאודימיום באורניום או גוף של גוף זה משקף את גילו והיסטוריית הדעיכה שלו.

(ב) ,0) קישורים חיצוניים למקורות סמכותיים בנושאים אלה כוללים:

(ב) ויקרא יא"ד: "א" (בראשית כ"ד) - "א" (בראשית כ"ד)" (בראשית כ"ד).
(ב) כרך 1:0Wikipedia: Rare Earth ElementsveFLT:1) - תכונות, שימושים, וייצור עולמי.
(ב) [13] ויקיפדיה: אורניום-238 Decaycio chainFLT:1 - פרטים על כל שרשרת עם מחצית חיים.
(FLT:0)USGS: סטטיסטיקות נדירות של כדור הארץ ומידע מילואים 1) - נתונים סמכותיים על הפיקדונות והייצור.
(ב) [15] המדעי: אלפא Decay במדעי כדור הארץ (Epha Decay) 1 (הופנה מהדף ההרחבה: יישומים בגיאוכימיה.

מסקנה

Alpha דעיכה היא הרבה יותר מדוגמה ספרי לימוד של חוסר יציבות גרעינית.זהו תהליך גיאולוגי בסיסי שעיצב את ההפצה של אלמנטים בקרום כדור הארץ במשך מיליארדי שנים. באמצעות השרשראות הריקבון המורכבות של אורניום ו thorium, alpha דעיכה תורמת להיווצרות וריכוז של כמה אלמנטים נדירים של אדמה, כולל ניאודימיום, glinium, ו dysproium, באופן כלכלי.

עבור גיאולוגים, הבנת הקשר של דעיכה אלפא, בטא דעיכה, ואת החתימות המוסטופיות וכתוצאה מכך מספק כלים חזקים למחקר. סקרים רדיואקטיביים, גיאוכימיה איזוטופית, ומודלים של נזק קרינה כל לצייר על פיזיקה בסיסית זו.כפי הביקוש העולמי ל- REEs intens intens Imtensifies, התפקיד של אלפא נמוגים קריטיים אלה יישארו אזור מרכזי של מחקר, קישור, פיזיקה גרעינית, ניהול מינרלים.