Bomlássorok Java Nagy Sándor honlapjára Nagy Sándor: Nukleáris Címszavak Glosszáriumába, melyhez ez a lap is tartozik A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

Szerző: Yevgeniy Miretskiy . Forrás: HarfeSoft (www.harfesoft.de). Author: Yevgeniy Miretskiy . Source: HarfeSoft (www.harfesoft.de).
Magyarítás: Nagy Sándor ( Németh László informatikus szíves közreműködésével).
Tudjuk, hogy a szekuláris egyensúlyban lévő radionuklidok aktivitása azonos egy bomlássorban. Ugyanazon nuklidok atomszámai azonban nagyságrendi különbségeket mutatnak. Az egyensúly megléte itt abban nyilvánul meg, hogy az atomszámok aránya minden pillanatban ugyanaz. Az adott logaritmikus ábrázolásban ez abból látszik, hogy a megfelelő hasábok teteje ugyanolyan mértékben süllyed az egyensúly beállta után. Ebből a szempontból a legérdekesebb a mesterséges 241Pu sora, melyben az egyensúly csak akkor áll be, amikor a 237Np két rövidebb élettartamú őse gyakorlatilag “kipusztult”.

Az applet használata

Az applet a négy fő bomlási sort szemlélteti. Az atomszámok időbeli változását a következő anyanuklidoktól kezdve mutatja: 232Th, 241Pu, 238U és 235U. (A három természetes bomlássor ősszülőjét vastagítással emeltem ki. A negyedik földi jelenléte a nukleáris technikával kapcsolatos.) Egyszerre egy sort választhatunk a megfelelő Anyanuklid melletti körre kattintva. Az idő múlása az Indítás/Állj gombbal indítható, ill. állítható meg.

A Nuklidtérkép gomb a szokásos ábrázolásban mutatja meg a kiválasztott bomlási sort (a Z-tengely függőleges, az N-tengely vízszintes). A piros nyíl α-bomlást, a zöld nyíl pedig (negatív) β-bomlást jelent. A Vissza gomb visszavisz az atomszámok időbeli ábrázolásához.

Alapállapotban a kiválasztott sort csak a piros oszloppal megjelenített anyanuklid képviseli a diagramon, melynek függőleges tengelye az atomszámok logaritmusát ábrázolja: log(N). Egy osztásköz 25-szörös eltérést fejez ki. (Úgy is mondhatjuk, hogy 25-ös alapú logaritmust használunk.) Az Évléptetés (időléptetés: ahány év eltelik a következő frissítésig) alapértelmezése 0. Valójában, automatikus szimuláció (Indítás) esetében ilyenkor általában az illető anyanuklid felezési idejéhez (T1/2) illeszkedő konstans időléptetést választ a program, mely években értendő. Ha magunk írunk be egy számot, akkor azt is években kell érteni. Ilyenkor is lehet automatikusan léptetni az időt (Indítás), de az Enter billentyű leütésével egy-egy időléptetés hatását magában is meg lehet nézni. Ha negatív értéket írunk be, akkor az időben visszafelé haladunk. (Természetesen a t = 0-tól nem tudunk visszafelé lépegetni.)

A 241Pu esetében nem az “ősanya” a leghosszabb élettartamú, ezért itt a 241Pu elbomlásáig (mely gyorsan megy), 2 éves időléptetés van beállítva. Ezután 100 éves időléptetés következik, amíg a lassabban bomló 241Am is el nem bomlik. Ettől kezdve a 241Np lassú bomlása szabja meg a vele egyensúlyban lévő utódok aktivitását, és innen kezdve az időléptetés 440 000 év. Ha akarjuk, az Alapállás menyomásával visszahozhatjuk az eredeti mennyiséget. Ha most az időléptetést felülírjuk a 440000.0 évvel, látni fogjuk: azért változtatta a program menet közben az időléptetést, mert a sor eleje villámgyorsan elbomlik, és azután már csak a 241Np bomlássorát látjuk. Ez a példa arra is jó, hogy lássuk: nem programhiba, hogy a természetes bomlássorok esetében látszólag mindjárt az elején megtörténik az átalakulás a megfelelő ólomizotóppá. Ezt egyszerűen a logaritmikus ábrázolás csalóka volta okozza, mely a 90%-ot már csaknem akkorának mutatja, mint a 99,9%-ot, míg a hiányzó 10%, ill. 0,1% közötti különbséget jól láttatja, hiszen a kettő 3 decimális nagyságrendben különbözik egymástól.

A jobb oldalon lévő görgethető ADATTÁBLÁZATOK alaphelyzetben (t = 0) két táblázatot mutat. Az első a bomlási sort alkotó nuklidok felezési idejét adja meg években. (Az adatok hozzávetőlegesek, és a stabil végterméknek természetesen nem 0 a felezési ideje, hanem ∞.) Az alatta lévő táblázat numerikusan tünteti fel a bomlássor összes tagjának atomszámát az eltelt ÉVEK száma (Eltelt évek) szerint. Ez a t = 0 időpontban 1010 db anyaatomot jelent, míg a többi tag atomszáma kezdetben 0. (Az aktivitás sehol sem jelenik meg explicite a szimulációban.) A legkisebb ábrázolt atomszám az 1, ill. a 0 érték ugyígy van ábrázolva a grafikon alján. A szimuláció addig megy, amíg az utolsóként kipusztuló ős atomszáma 1-re nem csökken.


Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka

Látogatószám 2013.02.21. óta:

Web Counter