Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ланге В.Н. -> "Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи" -> 47

Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи - Ланге В.Н.

Ланге В.Н. Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи — М.: Просвещения, 1967. — 168 c.
Скачать (прямая ссылка): fizparadoxisofizmiizanimatzadachi1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 .. 50 >> Следующая

с ядрами атомов и с большим трудом йзменяют свое энергетическое
состояние. Чтобы получить заметное свечение, в этом случае нужна
значительно более высокая температура.
156?
115
Сделанный вывод, конечно, неверен, так как если бы радий в результате
распада мог исчезнуть, то этот момент наступил бы давным-давно, поскольку
со "дня рождения" Земли прошло уже около 10 миллиардов лет, а период
полураспада радия "всего" 1590 лет.
В софизме допущен ряд ошибок, из которых самая грубая - утверждение, что
через €вторые"' 1590 лет распадется оставшаяся половина, тогда как на
самом деле распаду подвергнется половина от оставшейся половины. Таким
образом, через 3180 лет останется одна четверть первоначального запаса,
через 4770 лет - одна восьмая и так далее.
Как видно из приведенных цифр, запасы радия на Земле должны убывать
настолько быстро, что, казалось бы, через сравнительно короткий, с
геологической точки зрения, разумеется, период его на Земле остаться
практически не должно (ем. следующую задачу), и наш первоначальный вывод
как будто бы не так уже далек от истины?!
Однако радий не только распадается, но и сам является продуктом распада -
его запасы на Земле непрерывно пополняются в результате распада
радиоактивного элемента тория.
Впрочем, уместно тогда поставить вопрос о возможности постепенного
исчезновения на Земле родоначальника "радиоактивного семейства", к
которому принадлежат радий и торий,- урана 238. Оно вполне возможно,
однако наступит не скоро, ибо период полураспада урана 238 равен четырем
с половиной миллиардам лет. Поэтому к настоящему времени на Земле
осталось еще около одной четверти первоначального запаса этого элемента.
Что же касается всей Вселенной в целом, то если бы исчезновение
радиоактивных элементов, стоящих в конце периодической системы, было
возможно, то оно наступило бы уже давно, так как Вселенная существует
вечно. Очевидно, где-то в ее недрах происходит процесс рождения тяжелых
элементов, о подробностях которого современной науке пока ничего не
известно. Можно лишь указать, что вспышки так называемых сверхновых звезд
удалось объяснить, предположив, что их причиной
157
является распад одного из изотопов 98-го элемента периодической системы -
калифорния, может быть, когда-то и существовавшего на Земле, но целиком
исчезнувшего к нашему времени, * 4
116
Приведенный расчет убедительно показывает, какие нелепые выводы можно
получить, механически применяя математические формулы, не слишком вникая
в суть физического явления, которое они описывают.
Радий - один из членов радиоактивного семейства. В цепочке превращений,
следующих друг за другом, он стоит между торием, распад которого
порождает радий, и радоном, являющимся продуктом распада радия. Имеющийся
сейчас на Земле радий - это вовсе не сохранившиеся еще не распавшимися до
настоящего времени остатки колоссального' первоначального запаса,
вычисленного в задаче!
В настоящее время известны три естественных радиоактивных семейства. Это
ряды урана, тория и актиния, названные так по имени "родоначальника"
семейства, открывающего цепь радиоактивных превращений. Четвертое
семейство, названное именем нептуния, состоит из искусственно полученных
изотопов, не встречающихся на Земле.
Родоначальники трех первых семейств существуют в природе до сих пор
потому, что период полураспада их очень велик. Он составляет для
урана ...........4,5 • 109 лет,
тория ...... 1,4-1010 лет,
актиния..........7,1 • 108 лет.
Члены же их семейств существуют в природе только благодаря непрерывному
образованию в процессе распада других элементов.
Может быть, на Земле при ее образовании было и небольшое количество
нептуния (весьма сомнительная с точки зрения ядерной физики возможность),
однако период полураспада его, составляющий "всего" 2,2 - 1Q6 лет,
оказался слишком малым, чтобы нептуний мог сохраниться до наших дней.
158
117
Рассмотрим газ, находящийся в цилиндре, запертом поршнем. Пока поршень
неподвижен, средняя скорость молекул газа v остается постоянной, если,
конечно, к газу не подводится тепло, так как соударения молекул со
стенками цилиндра и поршнем носят упругий характер, и скорости остаются
после соударения прежними.
Однако если поршень вдвигается в цилиндр с некоторой постоянной скоростью
и, то молекулы, ударяющиеся о поршень, будут обладать относительно него
скоростью v + u. С такой же скоростью относительно поршня они отразятся.
Но так как поршень движется относительно цилиндра со скоростью, и, то
скорость молекул относительно цилиндра после отражения окажется равной
и+(u + v) =v + 2u, то есть возрастет на 2и.
Подобным же образом происходит ускорение заряженных частиц в космическом
пространстве. Если протон, летящий от Земли со скоростью v, попадет в
скопление межзвездного газа, несущее магнитное поле и движущееся со
скоростью и по направлению к Земле, то после "отражения" магнитным полем
(см.
рис. 49) протон устремится к Земле со скоростью о+ 2 и. Правда, протон
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 .. 50 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed