Poločas přeměny

**Světle modrá**: Prvek tvořící alespoň jeden stabilní izotop. **Zelená**: Znatelně radioaktivní; prvek netvoří ani jeden stabilní izotop, poločas rozpadu nejstabilnějšího izotopu je mezi 34000 lety a 3^.10¹⁹ let. **Žlutá**: Poměrně radioaktivní prvek; prvek netvoří ani jeden stabilní izotop, poločas rozpadu nejstabilnějšího izotopu je mezi 800 a 34 000 lety. **Oranžová**: Radioaktivní prvek; prvek netvoří ani jeden stabilní izotop, poločas rozpadu nejstabilnějšího izotopu je mezi jedním dnem a 108 lety. **Rudá**: Vysoce radioaktivní prvek; prvek netvoří ani jeden stabilní izotop, poločas rozpadu nejstabilnějšího izotopu je mezi 1 sekundou a 1 dnem. **Fialová**: Extrémně radioaktivní prvek: prvek netvoří ani jeden stabilní izotop, poločas rozpadu nejstabilnějšího je nižší než 1 sekunda.

Poločas přeměny (obvykle označovaný T_½) je doba, za kterou se přemění polovina celkového počtu atomárních jader ve vzorku. Pro konkrétní izotop je konstantní. Má hodnotu od zlomku sekundy až po milióny let. Často se používá i termín poločas rozpadu, ale ten je méně obecný, protože ne každá radioaktivní přeměna představuje rozpad (například vyzáření fotonu gama záření z excitovaného jádra).

Pro konkrétní jádro nuklidu (určitého izotopu daného prvku) nelze v principu určit, kdy dojde k přeměně. Kvantová mechanika jako pravděpodobnostní teorie umožňuje stanovit pouze pravděpodobnost, že k přeměně dojde v daném časovém úseku, například v následujících 10 minutách. Tento pravděpodobnostní charakter prakticky znamená, že máme-li vzorek látky (obsahující jediný radioaktivní nuklid) běžné velikosti a tedy o velkém počtu atomů (ke srovnání Avogadrova konstanta), pak můžeme přesně vypočítat dobu, za jakou se přemění právě polovina přítomných jader.

Izotopy

Stabilita izotopu se určuje právě na základě poločasu přeměny. Stabilní izotopy ho mají nekonečný, jádra se samovolně nepřeměňují. Za stabilnější je považován izotop s větším poločasem přeměny, protože jeho nuklidy v průměru déle vydrží být tím, čím jsou.

V přírodní směsi daného chemického prvku jsou určitá procentuální zastoupení několika jeho izotopů. Například vodík v oceánské vodě obsahuje 99,9844 % protia (to jest atomy se samotným protonem v jádře) a 0,0156 % deuteria, takzvaného těžkého vodíku, který má v jádře navíc vázaný jeden neutron. Oba izotopy jsou zcela stabilní. Krom toho existuje izotop vodíku se třemi nukleony zvaný tritium, který se v přírodní směsi nevyskytuje, vyrábí se uměle. Tritium je radioaktivním zářičem β s poločasem přeměny 12,36 let. Některé chemické prvky vůbec nemají stabilní izotopy, například radon. Některé se vyskytují v přírodě jak ve formě stabilních izotopů, tak i nestabilních. Například uhlík v atmosférickém oxidu uhličitém obsahuje díky kosmickému záření stálý podíl radioaktivního izotopu C 14. Měření jeho procentuálního zastoupení v předmětech organického původu umožňuje určit jejich stáří díky známému poločasu přeměny (5715 let). Tento způsob měření stáří se nazývá radiokarbonová metoda datování.

Příklady

Příklady nejznámějších radioizotopů, řazeno dle poločasu přeměny.

Prvek	Izotop	Poločas rozpadu
Beryllium	⁸Be	6,7×10⁻¹⁷ s^[1]
Polonium	²¹²Po	0,3 µs^[1]
Thorium	²²³Th	0,9 sekundy^[1]
Francium	²²³Fr	22 minut^[1]
Síra	³⁵S	87,5 dní^[1]
Kobalt	⁶⁰Co	5,27 let^[2]
Tritium	³H	12,36 let^[1]
Cesium	¹³⁷Cs	30,17 let^[2]
Radium	²²⁶Ra	1 622^[1] / 1 602^[2] let
Uhlík	¹⁴C	5 730 let^[1]^[2]
Plutonium	²³⁹Pu	24 110^[1] / 24 400^[2] let
Uran	²³⁵U	710 milionů let^[2]
Draslík	⁴⁰K	1,26 miliardy let^[2]
Uran	²³⁸U	4,468^[1] / 4,51^[2] miliard let
Thorium	²³²Th	14,05^[1] / 13,9^[2]miliard let
Bismut	²⁰⁹Bi	cca 1,9×10¹⁹ let^[1]

Příbuzné veličiny

Obecněji definovanou veličinou stejného charakteru je střední doba života, obvykle značená $\tau \,$ . Pro exponenciální přeměnu lze souvislost s poločasem přeměny zapsat vztahem:

T_{1/2}=\tau \,\ln 2

Odkazy

Reference

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l Radioaktivita a jaderné reakce - Zákony radioaktivních přeměn [PDF online]. Gymnázium & SOŠPg Liberec Jeronýmova [cit. 2011-03-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-07-18.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ULLMANN, Vojtěch. Jaderná a radiační fyzika - Radionuklidy - Některé nejdůležitější radionuklidy [online]. Astro Nukl Fyzika [cit. 2011-03-02]. Dostupné online.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu poločas přeměny na Wikimedia Commons
Radioaktivita, studijní text Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity
Ionizující záření, Miniencyklopedie ČEZu

[jergym-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l Radioaktivita a jaderné reakce - Zákony radioaktivních přeměn [PDF online]. Gymnázium & SOŠPg Liberec Jeronýmova [cit. 2011-03-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-07-18.

[ulmann-2] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ULLMANN, Vojtěch. Jaderná a radiační fyzika - Radionuklidy - Některé nejdůležitější radionuklidy [online]. Astro Nukl Fyzika [cit. 2011-03-02]. Dostupné online.

[1]

[2]