铀不停地衰变,为何在45.5亿年后地球上还有铀?
铀是人类利用核能的重要原料,也是一种会发生衰变的放射性元素,铀为什么会衰变呢?这就要从原子的微观结构讲起了。
众所周知,原子是由原子核和电子构成,而原子核则是由一定数量的质子和中子构成。在拥有多个质子的原子核的内部,存在着两种力量的较量,其中的一方是强相互作用力,其作用是将质子和中子结合在一起,另一方则是电磁力,由于质子都带正电,因此当原子核内存在着多个质子时,它们之间就会产生排斥力。
强相互作用力是宇宙四大基本力中最强的一种,但这种力却是一种短程力,其作用距离仅为10^(-15)米,相比之下,电磁力却是长程力,从理论上来讲,其作用距离是无限的,而这也就意味着,质子之间的排斥力是可以叠加的,而强相互作用力却只能“单打独斗”。
正因为如此,当原子核内部的质子数量达到一定程度的时候,质子之间的排斥力就可以达到足以抗衡强相互作用力的强度,于是原子核就会变得不稳定。
实际上,铀原子核就是属于这种情况,铀是我们能够在自然界中找到的最重元素,其原子序数为92,也就是说,在铀原子核之中的质子数量高达92个,拥有如此多的质子,铀原子核当然也就不稳定了,而这就是铀会发生衰变的原因。
我们知道,宇宙万物都会自发地趋向于稳定状态,铀原子核当然也不例外,那如何才能让自己更稳定呢?一个最有效的途径就是减少自己的质子数量。
然而对于铀原子核这种拥有大量质子和中子的重原子核来讲,想要单独释放质子几乎是一件不可能的事情,因为在重原子核的内部存在着一种“结团效应”,简单来讲就是,在重原子核的内部,质子和中子并没有均匀分布,而是结合成一团一团的,其中最容易结成的团就是由两个质子和两个中子构成的“α结团”。
所以铀原子核就总是会趋向于向外释放出一个“α结团”,是的,这就是我们常听到的“α衰变”,当铀原子核发生“α衰变”之后,就会一次性减少两个质子和两个中子,其原子序数就会减2,进而转变成90号元素——钍,比如说铀-238在发生“α衰变”之后,就会转变成钍-234。
正如我们所知,地球的“年龄”大约为45.5亿年,那么问题就来了,既然铀不停地衰变,那为何在45.5亿年后地球上还有铀呢?其实这很好理解。
铀原子核总是会趋向于衰变,并不代表它马上就会衰变,这其实是有概率的。对于单个铀原子核而言,它何时衰变是不确定的,也就是说,它有可能在1秒钟后就发生衰变,也有可能在1亿年之后才会衰变,但如果观测到的铀原子核数量足够多,它们的衰变就具备了明显的规律。
这里就需要提到“半衰期”的概念了,我们可以将其简单地理解为:一大堆放射性元素的原子核有一半发生衰变所经历的时间。
举个例子,假设有一种放射性元素的半衰期为1秒,那么我们观测2亿个这样的原子核的时候,只需要1秒,就有1亿个原子核会发生衰变,而在下一秒,剩下的1亿个之前没有衰变的原子核中又有5000万个会发生衰变,随着时间的推移,这些原子核就会不断地“减半”,直到其数量小到不再具有统计意义。
相关研究表明,在地球上自然存在的铀只有铀-238、铀-235和铀-234这三种同位素,它们的衰变类型都是“α衰变”,其中铀-238的半衰期最长,大约为44.68亿年,也就是说,在经历了45.5亿年之后,地球上的铀-238其实只衰变了差不多一半。
相对而言,铀-235和铀-234的半衰期更短,分别为大约7.04亿年和24.55万年,不过在45.5亿年的时间里,它们的“减半”次数还不足以让它们在自然界中消失殆尽,只是它们的相对丰度要比铀-238更低,测量数据表明,地球上的铀-238、铀-235和铀-234的相对丰度分别为99.2742%、0.7204%和0.0054%。
简单总结一下就是:虽然铀不停地衰变,但是由于铀有三种同位素的半衰期都相对较长,以至于在45.5亿年后的地球上,我们仍然可以发现它们的踪迹。
值得一提的是,宇宙中的铀元素其实都是在超新星爆发、中子星碰撞这样的高能事件中产生的,在经历了漫长的时间之后,它们中的极小一部分才来到地球,所以地球上的铀其实比我们想象中的还要古老,在来到地球之前,它们其实已经衰变了很长时间了。
铀是人类利用核能的重要原料,也是一种会发生衰变的放射性元素,铀为什么会衰变呢?这就要从原子的微观结构讲起了。
众所周知,原子是由原子核和电子构成,而原子核则是由一定数量的质子和中子构成。在拥有多个质子的原子核的内部,存在着两种力量的较量,其中的一方是强相互作用力,其作用是将质子和中子结合在一起,另一方则是电磁力,由于质子都带正电,因此当原子核内存在着多个质子时,它们之间就会产生排斥力。
强相互作用力是宇宙四大基本力中最强的一种,但这种力却是一种短程力,其作用距离仅为10^(-15)米,相比之下,电磁力却是长程力,从理论上来讲,其作用距离是无限的,而这也就意味着,质子之间的排斥力是可以叠加的,而强相互作用力却只能“单打独斗”。
正因为如此,当原子核内部的质子数量达到一定程度的时候,质子之间的排斥力就可以达到足以抗衡强相互作用力的强度,于是原子核就会变得不稳定。
实际上,铀原子核就是属于这种情况,铀是我们能够在自然界中找到的最重元素,其原子序数为92,也就是说,在铀原子核之中的质子数量高达92个,拥有如此多的质子,铀原子核当然也就不稳定了,而这就是铀会发生衰变的原因。
我们知道,宇宙万物都会自发地趋向于稳定状态,铀原子核当然也不例外,那如何才能让自己更稳定呢?一个最有效的途径就是减少自己的质子数量。
然而对于铀原子核这种拥有大量质子和中子的重原子核来讲,想要单独释放质子几乎是一件不可能的事情,因为在重原子核的内部存在着一种“结团效应”,简单来讲就是,在重原子核的内部,质子和中子并没有均匀分布,而是结合成一团一团的,其中最容易结成的团就是由两个质子和两个中子构成的“α结团”。
所以铀原子核就总是会趋向于向外释放出一个“α结团”,是的,这就是我们常听到的“α衰变”,当铀原子核发生“α衰变”之后,就会一次性减少两个质子和两个中子,其原子序数就会减2,进而转变成90号元素——钍,比如说铀-238在发生“α衰变”之后,就会转变成钍-234。
正如我们所知,地球的“年龄”大约为45.5亿年,那么问题就来了,既然铀不停地衰变,那为何在45.5亿年后地球上还有铀呢?其实这很好理解。
铀原子核总是会趋向于衰变,并不代表它马上就会衰变,这其实是有概率的。对于单个铀原子核而言,它何时衰变是不确定的,也就是说,它有可能在1秒钟后就发生衰变,也有可能在1亿年之后才会衰变,但如果观测到的铀原子核数量足够多,它们的衰变就具备了明显的规律。
这里就需要提到“半衰期”的概念了,我们可以将其简单地理解为:一大堆放射性元素的原子核有一半发生衰变所经历的时间。
举个例子,假设有一种放射性元素的半衰期为1秒,那么我们观测2亿个这样的原子核的时候,只需要1秒,就有1亿个原子核会发生衰变,而在下一秒,剩下的1亿个之前没有衰变的原子核中又有5000万个会发生衰变,随着时间的推移,这些原子核就会不断地“减半”,直到其数量小到不再具有统计意义。
相关研究表明,在地球上自然存在的铀只有铀-238、铀-235和铀-234这三种同位素,它们的衰变类型都是“α衰变”,其中铀-238的半衰期最长,大约为44.68亿年,也就是说,在经历了45.5亿年之后,地球上的铀-238其实只衰变了差不多一半。
相对而言,铀-235和铀-234的半衰期更短,分别为大约7.04亿年和24.55万年,不过在45.5亿年的时间里,它们的“减半”次数还不足以让它们在自然界中消失殆尽,只是它们的相对丰度要比铀-238更低,测量数据表明,地球上的铀-238、铀-235和铀-234的相对丰度分别为99.2742%、0.7204%和0.0054%。
简单总结一下就是:虽然铀不停地衰变,但是由于铀有三种同位素的半衰期都相对较长,以至于在45.5亿年后的地球上,我们仍然可以发现它们的踪迹。
值得一提的是,宇宙中的铀元素其实都是在超新星爆发、中子星碰撞这样的高能事件中产生的,在经历了漫长的时间之后,它们中的极小一部分才来到地球,所以地球上的铀其实比我们想象中的还要古老,在来到地球之前,它们其实已经衰变了很长时间了。
《超脱》
致郁到治愈,谢谢这部电影让我知道,即使内心是一片废墟,仍然可以写写日记,读读书,构建出自己的个人信仰。
无心太容易,在乎才需要勇气。
我也曾以为我自己的职业,能改变什么,但很多时候其实是力不能及的。不有一点期待,成为一个,但希望自己在下次别人问这个职业有什么意义,读研有什么意义时,我可以理直气壮地说出自己的答案。
没有羁绊,就不会有伤害。
所以,我还是没有感情的,冷漠的。没有感情,就不会被言语,被别人的偏见伤害,只是想遵循自己内心的答案。
活着是为了什么,为了治愈自己感受到的伤痛吗,可是真的能吗?
致郁到治愈,谢谢这部电影让我知道,即使内心是一片废墟,仍然可以写写日记,读读书,构建出自己的个人信仰。
无心太容易,在乎才需要勇气。
我也曾以为我自己的职业,能改变什么,但很多时候其实是力不能及的。不有一点期待,成为一个,但希望自己在下次别人问这个职业有什么意义,读研有什么意义时,我可以理直气壮地说出自己的答案。
没有羁绊,就不会有伤害。
所以,我还是没有感情的,冷漠的。没有感情,就不会被言语,被别人的偏见伤害,只是想遵循自己内心的答案。
活着是为了什么,为了治愈自己感受到的伤痛吗,可是真的能吗?
荣耀今年没有像去年一样气势如虹,很可惜。我认为有些东西没有搞好。有两点:
第一是该像华为没有像,不该像华为的瞎像。荣耀的Magic OS其实是拿走了华为鸿蒙系统和EMUI的早期源代码的,那么独立后应该千方百计的把UI做得和华为内在一样,MOV对华为鸿蒙系统创新狂抄,甚至iOS都抄鸿蒙的分布式和多屏互动等功能,MagicOS反而落后一步。这典型该像的,没有搞好;最大的办法就是UI抄,功能可以创新,才接好华为过去的用户。荣耀应尽量找华为协商乃至购买某些新特性功能,多快好省。
不该像的乱像,主要是外观,没有自己的明显创意,或者坚持自己创意;类似荣耀90这个ID和华为P50系列隔离度太低,华为都P60了,这个ID就没有冲击力,乃至变成拖后腿的。当然真正有创意依然是华为苹果,MOV也没有什么太独创ID。但是如果荣耀没有区隔好,我很担心华为王者归来后荣耀压力山大。
第二是没有及时抓住华为徕卡分手的机遇,及时接徕卡,结果徕卡被其他人拿了。徕卡从一个小众专业领域品牌,被华为手机带火到广为人知,那是华为制造的一个很高势能,荣耀没有抓住可惜了。荣耀出海也偏慢了,要是海外有国内一样大市场,日子就好过多了。
那么荣耀怎么回去?首先,荣耀这几年线上旗舰的势头太弱了。发布会看造势搞得很大,但是感觉像台风,刮一阵子就过去了。而不像温暖的春风一样持续有效的深入人心。
荣耀一定要在线上搞出一款可以和其他厂家对垒的互联网产品,芯片、存储给够,做工厚度方面可能就不那么需要讲究,我看这几年搞互联网手机的基本就是这些套路。当然MOV都有子品牌在搞,有一些隔离,荣耀该怎么搞,他们得去研究。如果互联网声音完全干不过别人,就别想互联网销售有压倒别人的优势。
其次,卖点的持续口碑还是没有形成。现在青海湖电池和信号还行,但是只是某些款式,整个品牌这方面的用户认知没有形成全面、稳定、持续的品牌基因调性,大规模口碑也没有出来。不可能靠某款产品就支撑品牌的某个特长卖点,而是要多个产品在同档都有碾压性,没有碾压性也要有领先性。我看荣耀90就没有在营销一张图上写青海湖电池,实际上既然产品还可以,为什么就不作为一个消费者容易认知的品牌特点写上呢?
最后,赶紧出海吧。一些企业在欧洲中东吃香喝辣的,国内拼得头破血流。MOV一些企业刚到欧洲也没有太存在感,但是2-3年就大规模起来。荣耀要大量的搞海外市场,当然要在资源能持续情况下搞,不能一下子摊太大盘子。
第一是该像华为没有像,不该像华为的瞎像。荣耀的Magic OS其实是拿走了华为鸿蒙系统和EMUI的早期源代码的,那么独立后应该千方百计的把UI做得和华为内在一样,MOV对华为鸿蒙系统创新狂抄,甚至iOS都抄鸿蒙的分布式和多屏互动等功能,MagicOS反而落后一步。这典型该像的,没有搞好;最大的办法就是UI抄,功能可以创新,才接好华为过去的用户。荣耀应尽量找华为协商乃至购买某些新特性功能,多快好省。
不该像的乱像,主要是外观,没有自己的明显创意,或者坚持自己创意;类似荣耀90这个ID和华为P50系列隔离度太低,华为都P60了,这个ID就没有冲击力,乃至变成拖后腿的。当然真正有创意依然是华为苹果,MOV也没有什么太独创ID。但是如果荣耀没有区隔好,我很担心华为王者归来后荣耀压力山大。
第二是没有及时抓住华为徕卡分手的机遇,及时接徕卡,结果徕卡被其他人拿了。徕卡从一个小众专业领域品牌,被华为手机带火到广为人知,那是华为制造的一个很高势能,荣耀没有抓住可惜了。荣耀出海也偏慢了,要是海外有国内一样大市场,日子就好过多了。
那么荣耀怎么回去?首先,荣耀这几年线上旗舰的势头太弱了。发布会看造势搞得很大,但是感觉像台风,刮一阵子就过去了。而不像温暖的春风一样持续有效的深入人心。
荣耀一定要在线上搞出一款可以和其他厂家对垒的互联网产品,芯片、存储给够,做工厚度方面可能就不那么需要讲究,我看这几年搞互联网手机的基本就是这些套路。当然MOV都有子品牌在搞,有一些隔离,荣耀该怎么搞,他们得去研究。如果互联网声音完全干不过别人,就别想互联网销售有压倒别人的优势。
其次,卖点的持续口碑还是没有形成。现在青海湖电池和信号还行,但是只是某些款式,整个品牌这方面的用户认知没有形成全面、稳定、持续的品牌基因调性,大规模口碑也没有出来。不可能靠某款产品就支撑品牌的某个特长卖点,而是要多个产品在同档都有碾压性,没有碾压性也要有领先性。我看荣耀90就没有在营销一张图上写青海湖电池,实际上既然产品还可以,为什么就不作为一个消费者容易认知的品牌特点写上呢?
最后,赶紧出海吧。一些企业在欧洲中东吃香喝辣的,国内拼得头破血流。MOV一些企业刚到欧洲也没有太存在感,但是2-3年就大规模起来。荣耀要大量的搞海外市场,当然要在资源能持续情况下搞,不能一下子摊太大盘子。
✋热门推荐