Si të llogaritet gjysma e jetës

Autor: Peter Berry
Data E Krijimit: 20 Korrik 2021
Datën E Azhurnimit: 1 Korrik 2024
Anonim
Innovating to zero! | Bill Gates
Video: Innovating to zero! | Bill Gates

Përmbajtje

Për një substancë në procesin e dekompozimit, koha që duhet që sasia të përgjysmohet quhet gjysmë-jeta ose gjysmë-jeta. Fillimisht, termi u përdor për të përshkruar dekompozimin e një substance radioaktive siç është uraniumi ose plutoniumi, megjithatë, ne mund ta përdorim këtë term për të gjitha substancat me një normë funksionale të dekompozimit. eksponenciale ose ciklike. Gjysmë-jeta e të gjitha substancave mund të llogaritet përmes shpejtësisë së dekompozimit, një vlerë e bazuar në sasinë e substancës origjinale dhe sasinë e substancës së mbetur pas një kohe të caktuar.

Hapat

Metoda 1 nga 2: Kuptimi i gjysmës së jetës

  1. Rreth zbërthimit eksponencial. Prishja eksponenciale ndjek formulën në të
    • Me fjalë të tjera, ndërsa ato rriten, ulen dhe gradualisht i afrohen zeros.Kjo është korrelacioni i përdorur për të përshkruar gjysmën e jetës. Duke marrë parasysh gjysmën e jetës, na duhet, pra

  2. Rishkruaj formulën si gjysmë cikli. Ky ekuacion i gjysmës së jetës nuk varet nga ndryshorja, por nga koha
    • Unë do të jem
    • Në këtë pikë, ajo që duhet të bëjmë është të mos vendosim thjesht vlerat në ndryshore, por të konsiderojmë gjysmën e jetës reale, në këtë rast, një konstante.
    • Atëherë është e nevojshme të përfshihet gjysma e jetës në ekuacionin eksponencial, megjithatë, duhet të kihet kujdes gjatë kryerjes së këtij hapi. Në fizikë, ekuacioni eksponencial është një ekuacion izotrop (i pavarur nga drejtimi). Ne e dimë që sasia e substancave varet nga koha, prandaj duhet të ndajmë sasinë e materies me gjysmën e jetës - një konstante të njësisë kohore - për të marrë një sasi izotrope.
    • Kështu, ne e shohim atë dhe gjithashtu kemi të njëjtat njësi. Prandaj, marrim ekuacionin e përshkruar më poshtë.

  3. Merrni parasysh cilësinë fillestare. Ekuacioni që po shqyrtojmë është një ekuacion korrelacioni i përdorur për të përcaktuar përqindjen e sasisë së cilësisë së mbetur pas një periudhe kohe krahasuar me sasinë fillestare të cilësisë. Thjesht duke shtuar sasinë fillestare të substancës në ekuacionin e mësipërm, ne do të marrim formulën për gjysmën e jetës së një substance.
  4. Gjeni gjysmën e jetës. Zakonisht, shprehja e mësipërme përfshin të gjitha ndryshoret që na duhen për të përcaktuar gjysmën e jetës. Sidoqoftë, nëse substanca në fjalë është një material radioaktiv i panjohur, është e mundur të përcaktohet masa e saj para dhe pas një periudhe kohe, por gjysma e jetës së saj nuk mund të përcaktohet. Prandaj, ne mund ta zgjerojmë gjysmën e jetës sipas variablave të matshëm. Kjo është vetëm një mënyrë për të transformuar një shprehje për t'ju ndihmuar të identifikoni lehtësisht atë që po kërkoni. Çdo hap i transformimit është si më poshtë:
    • Ndani të dy anët e shprehjes me cilësinë fillestare
    • Duke marrë logaritmin bazë në të dy anët e shprehjes, kemi një shprehje më të thjeshtë që nuk përmban një eksponent.
    • Shumëzoni të dy anët e shprehjes me, dhe pastaj ndani të dy anët me anën e majtë, për të marrë formulën e gjysmës së jetës. Rezultati do të jetë në formë logaritmike, të cilën mund ta ktheni në vlera numerike të rregullta duke përdorur një kalkulator.
    reklamë

Metoda 2 e 2: Shembull


  1. Shembulli 1. Brenda 180 sekondave, një material i panjohur radioaktiv prishet nga masa e tij origjinale prej 300 g në 112 g. Cila është gjysma e jetës së kësaj substance?
    • Përgjigja: Kemi sasinë e substancës fillestare është sasia e substancës së mbetur është koha e zbërthimit.
    • Formula për llogaritjen e gjysmës së jetës pas transformimit është. Thjesht duhet të fusësh vlerat në anën e djathtë të shprehjes dhe të bësh matematikën për të marrë gjysmën e jetës së materialit radioaktiv në fjalë.
    • Kontrolloni për të parë nëse rezultatet janë të arsyeshme apo jo. Zbulojmë se 112 g është më pak se gjysma e 300 g, kështu që substanca është të paktën gjysma e dekompozuar. Që nga 127 sekonda <180 sekonda, që do të thotë se substanca ka kaluar një gjysmë jetë, rezultatet që kemi këtu janë të arsyeshme.
  2. Shembulli 2. Një reaktor bërthamor prodhon 20 kg uranium-232. Nëse e dini që gjysma e jetës së uraniumit-232 është rreth 70 vjet, sa kohë do të duhet që ky uranium-232 të bjerë në 0,1 kg?
    • Përgjigja: Ne e dimë sasinë e substancës fillestare është sasia e substancës përfundimtare e cila është gjysma e jetës së uraniumit-232
    • Shkruani formulën e gjysmës së jetës bazuar në gjysmën e jetës.
    • Zëvendësoni vlerat për ndryshoret dhe llogaritni.
    • Mos harroni të kontrolloni gjithmonë dy herë për të parë nëse rezultatet janë të arsyeshme apo jo.
    reklamë

Këshilla

  • Ekziston një mënyrë tjetër për të llogaritur gjysmën e jetës duke përdorur bazat e plota. Në këtë formulë, dhe do të ndryshojë pozicionin në funksionin logaritmik.
  • Gjysmë-jeta është një vlerësim i mundshëm i sasisë së kohës që i duhet një substancë të kalbet në gjysmë sesa një llogaritje e saktë. Për shembull, nëse ka mbetur vetëm një atom i substancës, nuk ka asnjë mënyrë që atomi të kalbet në gjysmën e atomit pas një gjysmë jete, por numri i atomeve do të jetë zero ose do të mbetet 1. Sasia sa më e madhe të jetë mbetja, aq më e saktë është llogaritja e periudhës gjysmëpërçuese për shkak të ligjit të probabilitetit për numra jashtëzakonisht të mëdhenj.