Кирилл Грищук
июнь 2017.
2201

Что случится с Землей при распаде одного грамма Урана-238?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
1 ответ
Поделиться

С Землёй вообще ничего не случится. Период полураспада Урана 238 равен Т½ ≈ 4,5 млрд лет. За это время 1 г Урана уменьшится до 1/2 г за счет радиоактивного распада. Цепочка распада ядра Урана имеет довольно громоздкий вид но коротко может быть записана в виде: ²³⁸U₉₂ ⟶ ²¹⁰Pb₈₂ + 8α + 6β , что означает, что вся история распада Урана (²³⁸U₉₂) до стабильного Свинца (²¹⁰Pb₈₂ ) содержит 8 α-распадов (α ≡ ⁴He₂) и 6 β-распадов ядер. Ограничиваясь, без ущерба точности, только первыми 3-мя поколениями истории единичного распада Урана:  ²³⁸U₉₂ ⟶ ²³⁴Th₉₀ ⟶ ²³⁴Pa₉₁ ⟶ ²³⁴U₉₂, с суммарным энерговыделение ε ≈ 6,7 MeV, и учитывая, что Т½ = 1,4×10¹⁷ сек, получим количество таких распадов n ≈ 4,2×10⁶ для 1-го моля Урана-238. Соответственно, для 1-го грамма Урана-238 полное энерговыделение в течении 1 сек равно: E = n⋅ε/238 ≈ 120 ГэВ, что приближённо соответствует кинетической энергии комара, летящего со скоростью 10 см/сек. Если же учесть энергию всей цепочки распада Урана-238, результирующее энерговыделение будет в 10÷13 раз больше. Но Земля может спать спокойно. 13 летящих комаров опасны разве что своими укусами. 

Таком образом, распад 1 г Урана-238 не так уж и страшен. Даже распад 1 килоТонны Урана, с энерговыделением ~200÷250 Ватт, незначительно для Земли. Но изюминка вопроса в том, что основной источник энергии, обеспечивающий теплом активность магмы и центральных областей Земного шара, как раз и есть распад Урана-238 наряду с распадами ²³⁰Th и частично ⁴⁰К. Доказательства этого уже получены в подземном эксперименте KamLAND (Япония), детектируюший электронные антинейтрино от β-распадов ядер из центральных областей Земли. Полное энерговыделение радиоактивных распадов в центральных областях Земли на сегодня оценивается в 44 триллиона Ватт. С комарами это уже не сравнить.

30

наверное как раз и имелось в виду, что будет с ядром Земли после распада (половины?) этого вашего урана

0
Ответить

Ничего хорошего не предвидится. Уменьшиться количество Урана-238, уменьшится температура в недрах Земли, что уменьшит геомагнитное поле. А дальше цепочка катастрофических изменений серьезно усложняющих жизнь обитателей Земли. Благо, все это начнется через несколько миллиардов лет.  

+2
Ответить
Прокомментировать
Ответить