Պարզ բառերով բացատրված իզոտոպներ իրական կյանքի օրինակներով.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:08.000
Երբ տարրն ունի երկու կամ ավելի ձևեր, որոնք պարունակում են նույն թվով պրոտոններ, բայց տարբեր թվով նեյտրոններ, մենք դրանք անվանում ենք իզոտոպներ:
00:08.000 --> 00:11.000
Թույլ տվեք բացատրել սա Ջեյմս Բոնդի անալոգիայով:
00:12.000 --> 00:15.000
Պատկերացրեք, որ աշխատում եք որպես ձեր երկրի գաղտնի գործակալ:
00:15.000 --> 00:20.000
Ձեր ինքնությունը անվտանգ պահելու համար ձեզ նշանակվել է ծածկագիր, ասենք 008:
00:20.000 --> 00:24.000
Ձեր լավագույն ընկերն ու գործընկերը նույնպես գաղտնի գործակալ է 007 ծածկանունով:
00:25.000 --> 00:27.000
Դուք նրան ճանաչում եք որպես Բոնդ, Ջեյմս Բոնդ:
00:28.000 --> 00:32.000
Չնայած դուք երկուսդ էլ տարբեր ծածկանուններ և անհատականություններ ունեք, դուք կիսում եք մեկ ընդհանուր բան:
00:32.000 --> 00:38.000
Դուք նույն գաղտնի գործակալության անդամներ եք, ինչպես իզոտոպները պատկանում են նույն տարրերի ընտանիքին:
00:38.000 --> 00:44.000
Իզոտոպները տարրի տարբեր ձևեր են՝ նույն քանակությամբ պրոտոններով, բայց տարբեր թվով նեյտրոններով։
00:44.000 --> 00:49.000
Սա նշանակում է, որ տարրի միևնույն ընտանիքին պատկանող իզոտոպներն ունեն տարբեր հատկություններ։
00:49.000 --> 00:55.000
Պարբերական աղյուսակը տարրերը դասավորում է ըստ դրանց ատոմային թվի, տարրի պրոտոնների քանակի:
00:56.000 --> 01:05.000
Ջրածինը` ամենացածր ատոմային թվով տարրը, ունի առաջին դիրքը, որին հաջորդում են գնալով ավելի ծանր տարրերը, ինչպիսիք են հելիումը, լիթիումը, բերիլիումը և այլն:
01:06.000 --> 01:13.000
Տարրի զանգվածային թիվը որոշվում է նրանով, թե քանի նեյտրոն ունի, մինչդեռ ատոմային թիվը՝ պրոտոնների քանակով։
01:13.000 --> 01:22.000
Եթե դուք ատոմի միջուկից ավելացնեք կամ հեռացնեք նեյտրոններ՝ պահպանելով էլեկտրոնների թիվը նույնը, դուք ըստ էության կստեղծեք այդ տարրի իզոտոպը:
01:23.000 --> 01:29.000
Ատոմի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները որոշվում են նրա միջուկում գտնվող պրոտոնների և նեյտրոնների քանակով։
01:29.000 --> 01:36.000
Երբ դուք ստեղծեք իզոտոպ՝ ավելացնելով կամ հեռացնելով նեյտրոններ, այն կունենա տարբեր հատկություններ, քան մայր միջուկը:
01:36.000 --> 01:39.000
Իզոտոպները ձևավորվում են երկու հիմնական եղանակով.
01:39.000 --> 01:50.000
Նախ, դրանք ձևավորվում են, երբ անկայուն ատոմային միջուկը ենթարկվում է ռադիոակտիվ քայքայման՝ ճառագայթելով ալֆա մասնիկների, բետա մասնիկների, ֆոտոնների և նեյտրոնների տեսքով:
01:50.000 --> 01:56.000
Այս գործընթացը կարող է տեղի ունենալ բնական ճանապարհով, քանի որ բնական շատ տարրեր ունեն անկայուն միջուկներ:
01:56.000 --> 02:00.000
Մյուս մեթոդը, որով ձևավորվում են իզոտոպներ, մարդու կողմից առաջնորդվում է:
02:00.000 --> 02:10.000
Երբ տարրի կայուն միջուկը ռմբակոծվում է լիցքավորված մասնիկներով, ինչպես պրոտոններն ու էլեկտրոնները մասնիկների արագացուցիչում, այն կարող է ստեղծել նույն տարրի իզոտոպները:
02:10.000 --> 02:15.000
Որոշ դեպքերում, նույն գործընթացը կարող է այդ տարրը ամբողջությամբ վերածել մեկ այլ տարրի:
02:16.000 --> 02:18.000
Այս գործընթացը հայտնի է որպես տրանսմուտացիա։
02:19.000 --> 02:22.000
Պարբերական աղյուսակի յուրաքանչյուր տարր ունի իզոտոպներ:
02:22.000 --> 02:30.000
Օրինակ՝ ջրածինը, առաջին տարրը, ունի երեք բնական իզոտոպներ՝ պրոտիում, դեյտերիում և տրիտում։
02:30.000 --> 02:37.000
Բոլոր երեք իզոտոպներն ունեն ընդամենը մեկ պրոտոն, բայց տարբեր թվով նեյտրոններ՝ համապատասխանաբար զրո, մեկ և երկու։
02:38.000 --> 02:44.000
Ածխածինը, որը Երկրի ողջ կյանքի ամենահիմնական տարրերից մեկն է, ունի նաև երեք իզոտոպ:
02:44.000 --> 02:49.000
Առաջին իզոտոպը՝ ածխածին-12-ը, ունի վեց պրոտոն և վեց նեյտրոն։
02:49.000 --> 02:53.000
Մեր մոլորակի ածխածնի գրեթե 99 տոկոս -ը ածխածին-12 է:
02:53.000 --> 02:59.000
Հաջորդ ամենածանր ածխածնի իզոտոպը ածխածնի 13-ն է, որը պարունակում է վեց պրոտոն և յոթ նեյտրոն։
02:59.000 --> 03:06.000
Ածխածնի երեք իզոտոպներից երրորդը և ամենահազվադեպը ածխածնի 14-ն է, որն ունի վեց պրոտոն և ութ նեյտրոն:
03:06.000 --> 03:12.000
Այն այնքան հազվադեպ է Երկրի վրա, որ մեկ տրիլիոն ածխածնի ատոմներից միայն մեկն է ածխածնի-14 իզոտոպ:
03:13.000 --> 03:18.000
Ածխածին-14-ը ռադիոակտիվ է, ինչը նշանակում է, որ այն քայքայվում է կայուն ատոմների:
03:18.000 --> 03:28.000
Այս հատկությունը դարձնում է ածխածին-14-ի կատարյալ թեկնածուն օրգանական նյութերի տարիքը գնահատելու համար, որոնք թվագրվում են մինչև 60,000 տարի առաջ, ածխածնային թվագրման կոչվող գործընթացի միջոցով:
03:29.000 --> 03:33.000
Երկրի վրա գտնվող բոլոր օրգանական նյութերը պարունակում են ածխածնի 14 հետք քանակություն:
03:33.000 --> 03:40.000
Քանի որ ածխածին-14-ը ժամանակի ընթացքում քայքայվում է, դա հանգեցնում է նրան, որ նյութում ածխածնի-14-ի քանակը նվազում է:
03:40.000 --> 03:46.000
Սա ավելի լավ հասկանալու համար մտածեք ավազե ժամացույցի մասին, որտեղ ժամանակի ընթացքում ավազը աստիճանաբար նվազում է:
03:46.000 --> 03:53.000
Գիտնականները կարող են որոշել, թե որքան ժամանակ առաջ է եղել նյութը կենդանի՝ չափելով նյութում մնացած ածխածնի քանակությունը:
03:54.000 --> 04:02.000
Այս տեխնիկան օգտակար է շրջակա միջավայրի, կենդանի օրգանիզմների և հնագույն արտեֆակտների ուսումնասիրության ժամանակ, որոնք հնագետները բացահայտում են իրենց պեղումների ժամանակ:
04:03.000 --> 04:06.000
Իզոտոպները տարածված են և ինչ-որ կերպ ազդում են բոլորիս վրա:
04:06.000 --> 04:11.000
Դրանք օգտագործվում են բժշկական հետազոտությունների, ախտորոշիչ պատկերավորման և տարբեր հիվանդությունների բուժման մեջ։
04:12.000 --> 04:20.000
Բազմաթիվ ձևերով և ձևերով իզոտոպները բարելավում են արտադրողականությունը, բարելավում են առողջությունն ու անվտանգությունը և ստանում տեղեկատվություն, որն այլ կերպ դժվար է ձեռք բերել:
04:21.000 --> 04:29.000
Օրինակ, սելեն-75-ը օգտագործվում է գամմա-ռադիոգրաֆիայում, որպեսզի հնարավոր լինի ավելի բարակ պատերով պողպատե մակերեսների ոչ կործանարար հետազոտություն:
04:29.000 --> 04:33.000
Americium-241-ը կիրառվում է ծխի որոշ դետեկտորներում:
04:34.000 --> 04:40.000
Օվկիանոսագրության հետազոտողները օգտագործում են Silicon 32-ը՝ գլոբալ կլիման ավելի լավ հասկանալու և մոդելավորելու համար:
04:40.000 --> 04:47.000
Իզոտոպները նաև բազմաթիվ կիրառումներ ունեն անվտանգության և ազգային պաշտպանության ոլորտում՝ պաշտպանելով երկրի սահմանները տարբեր սպառնալիքներից:
04:48.000 --> 04:55.000
Օրինակ, Nickel 63-ն օգնում է օդանավակայանի անվտանգության աշխատակիցներին հայտնաբերել պայթուցիկ նյութեր, վտանգավոր քիմիական նյութեր և գոլորշիներ:
04:55.000 --> 05:03.000
Նեյտրոնային դետեկտորները նաև օգնում են օդանավակայաններում, սահմանային անցակետերում և նավահանգիստներում միջուկային նյութերի ապօրինի տեղափոխման բացահայտմանը:
05:03.000 --> 05:11.000
Բացի այդ, իզոտոպները, ինչպիսիք են ուրան-234-ը և լիթիում-7-ը, կարևոր են միջուկային ռեակտորների անխափան աշխատանքի համար:
05:11.000 --> 05:20.000
Իզոտոպների մասին սովորելը նույնն է, ինչ հայտնաբերելը, որ նույնիսկ տարրերն ունեն տոհմածառեր, որոշ անդամներ ընտրում են հավելյալ նեյտրոններով շփվել, իսկ մյուսները մնում են ավելի թեթև:
05:20.000 --> 05:32.000
Այն ժամանակ, երբ մենք այնքան շատ ենք ապավինում մեզ շրջապատող աշխարհը հասկանալուն, իզոտոպների բազմազան աշխարհը վկայում է գիտական հայտնագործությունների գեղեցկության և այն բացահայտած անսահման հնարավորությունների մասին: