¿Por qué no hay una vida plena de radiactividad?

Answer 1

Los elementos radiactivos individuales se descomponen espontáneamente, sin razón aparente. algo así como las palomitas de maíz cuando se calientan: nunca sabrás cuándo explotará un núcleo individual, pero colectivamente hay una cierta tasa de estallido frente a la población.

La presión en cada grano (energía almacenada) y la resistencia a la ruptura de la cáscara se encuentran en una situación inestable de potencial explosión. Igualmente, los núcleos radiactivos también tienen energía almacenada en una contención nuclear algo inestable.

Resulta que las estadísticas son realmente la mejor manera de medir la frecuencia con la que aparecen. Como contar autos en una autopista: no sigue a ningún automóvil individual desde el inicio hasta el destino, solo cuenta cuántos pasan.

A medida que sus palomitas de maíz comienzan a explotar, la tasa aumenta rápidamente y luego parece ser constante … luego disminuye lentamente. Podrías medir esa tasa, y saber el número si los núcleos con los que comenzaste podrían calcular con bastante precisión la vida media de tus núcleos. La vida media es solo un punto de referencia fácil. También se podría usar 1/4 de vida, 3/4 de vida o cualquier otra relación, pero 1/2 es la más simple. Un diseñador de máquinas de palomitas de maíz podría probar diferentes diseños y ver cuál produce una vida media más corta (por lo tanto, menos posibilidades de quemar las palomitas de maíz mientras espera esos granos finales).

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¿Por qué no la vida plena? Más específicamente, probablemente significa “fin de la vida”. El tiempo real para la descomposición del último núcleo no tiene mucho significado, y si rehace la prueba, obtendrá una respuesta muy diferente. Es como esperar a que salga el último grano de palomitas de maíz … simplemente lo dejas pasar durante horas después del último pop. Si vuelve a hacer la prueba, obtendrá respuestas totalmente diferentes.

Imagine al diseñador de la máquina de palomitas de maíz tratando de medir el tiempo del último núcleo. Simplemente no es una buena medida de lo que está sucediendo.

Answer 2

Tiene razón en que el elemento radiactivo continuará decayendo, reduciendo a la mitad cada semivida hasta que todos los núcleos alcancen su estado fundamental. Matemáticamente, esto nunca sucederá; simplemente se acercaría asintóticamente a cero. Esto a veces se llama la paradoja de Zeno, que sugiere que nunca podemos llegar a nuestro destino porque para llegar a un destino físico, digamos que estamos caminando desde el sofá a una silla en nuestra sala de estar que están a 8 pies de distancia. Primero tenemos que caminar hasta la mitad o 4 pies, pero antes de poder llegar tenemos que caminar hasta la mitad o dos pies y así sucesivamente. La paradoja es que tendríamos que cruzar un número infinito de puntos intermedios en un tiempo finito, lo cual es imposible. Sin embargo, gracias a Dios, no funciona de esa manera y de hecho podemos caminar desde nuestros respectivos sofás hasta nuestras respectivas sillas. Lo mismo ocurre con la desintegración radiactiva, pero en este caso, la vida media nos da una estimación significativa de cuánto queda. Prácticamente, la descomposición durante 10 vidas medias se considera inferior al fondo. Por eso me gusta más la ingeniería que las matemáticas.

Answer 3

La vida media es una medida basada en estadísticas para caracterizar el comportamiento de una cantidad de material radiactivo. Puede comprender por qué esta técnica es útil si considera el problema de predecir cuándo se desintegrará un átomo radiactivo. No hay nada acerca de un átomo en particular que le indique cuándo decaerá, podría decaer en el próximo segundo o diez años a partir de ahora. Sin embargo, lo que puede hacer es observar una cantidad de tales átomos y contar cuántos de ellos decaen durante un período de tiempo. Esto lleva al concepto de vida media como la cantidad de tiempo que tarda la mitad de la cantidad en descomponerse.

Lo importante a tener en cuenta es que todavía no sabe cuándo se descompondrá un átomo en particular a pesar del hecho de que puede predecir cuántos se descompondrán. La otra cosa a tener en cuenta es que es necesario tener una cantidad de átomos para que la medida de la vida media sea precisa. Esto se debe a que a medida que la cantidad disminuye hacia un solo átomo, el problema original regresa y la previsibilidad finalmente desaparece. Nunca se sabe cuándo se descompondrán los últimos átomos, por eso no hay una medición de vida completa.