Kako izračunati poluvrijeme

Autor: Peter Berry
Datum Stvaranja: 20 Srpanj 2021
Datum Ažuriranja: 1 Srpanj 2024
Anonim
2/15 Sistem
Video: 2/15 Sistem

Sadržaj

Za tvar u procesu razgradnje vrijeme potrebno da se količina prepolovi naziva se poluživot ili poluživot. Izvorno se termin koristio za opisivanje razgradnje radioaktivne tvari poput urana ili plutonija, međutim taj izraz možemo koristiti za sve tvari s funkcionalnom brzinom razgradnje. eksponencijalni ili ciklički. Poluvrijeme svih tvari može se izračunati brzinom razgradnje, vrijednošću koja se temelji na količini izvorne tvari i količini tvari koja ostaje nakon određenog vremenskog razdoblja.

Koraci

Metoda 1 od 2: Razumijevanje poluvijeka

  1. O eksponencijalnoj razgradnji. Eksponencijalno propadanje slijedi formulu u njemu
    • Drugim riječima, kako se povećavaju, smanjuju i postupno približavaju nuli, to je korelacija koja se koristi za opisivanje poluvijeka. S obzirom na poluvrijeme, dakle, trebamo

  2. Formulu prepišite kao poluciklus. Ova jednadžba poluraspada ne ovisi o varijabli već o vremenu
    • ja cu biti
    • U ovom trenutku, ono što trebamo učiniti nije samo smjestiti vrijednosti u varijablu već stvarni poluvijek, u ovom slučaju, konstantu.
    • Tada je potrebno uključiti vrijeme poluraspada u eksponencijalnu jednadžbu, međutim, pri izradi ovog koraka treba biti oprezan. U fizici je eksponencijalna jednadžba izotropna (neovisna o smjeru) jednadžba. Znamo da količina tvari ovisi o vremenu, pa moramo količinu tvari podijeliti s vremenom poluraspada - konstantom vremenske jedinice - da bismo dobili izotropnu količinu.
    • Dakle, to vidimo i također imamo iste jedinice. Stoga dobivamo dolje navedenu jednadžbu.

  3. Uzmite u obzir početnu kvalitetu. Jednadžba koju razmatramo korelacijska je jednadžba koja se koristi za određivanje postotka količine kvalitete koja ostaje nakon određenog vremenskog razdoblja u odnosu na početnu količinu kvalitete. Jednostavnim dodavanjem početne količine tvari gornjoj jednadžbi dobit ćemo formulu za vrijeme poluraspada tvari.
  4. Pronađite poluvrijeme. Gornji izraz obično uključuje sve varijable koje su nam potrebne za definiranje poluvijeka. Međutim, ako je predmetna tvar nepoznati radioaktivni materijal, moguće je utvrditi njegovu masu prije i nakon određenog vremenskog razdoblja, ali njegov se poluživot ne može odrediti. Stoga poluživot možemo proširiti prema mjerljivim varijablama. Ovo je samo jedan od načina da transformirate izraz koji će vam pomoći da lako prepoznate ono što tražite. Svaki je korak transformacije sljedeći:
    • Podijelite obje strane izraza početnom kvalitetom
    • Uzimajući osnovni logaritam s obje strane izraza, dobivamo jednostavniji izraz koji ne sadrži eksponent.
    • Pomnožite obje strane izraza sa, a zatim podijelite obje strane s lijevom stranom, dobit ćete formulu poluživota. Rezultat će biti u logaritamskom obliku koji pomoću kalkulatora možete pretvoriti u redovite numeričke vrijednosti.
    oglas

Metoda 2 od 2: Primjer


  1. Primjer 1. U roku od 180 sekundi nepoznati radioaktivni materijal raspada se sa svoje izvorne mase od 300 g na 112 g. Koliki je poluživot ove tvari?
    • Odgovor: Imamo količinu početne tvari je količina preostale tvari vrijeme razgradnje.
    • Formula za izračunavanje poluvijeka nakon transformacije je. Samo trebate vrijednosti spojiti u desnu stranu izraza i izračunati kako biste dobili poluživot dotičnog radioaktivnog materijala.
    • Provjerite jesu li rezultati razumni ili ne. Otkrivamo da je 112 g manje od polovice od 300 g, pa je tvar barem napola razgrađena. Budući da je 127 sekundi <180 sekundi, što znači da je tvar prošla poluvrijeme, rezultati koje ovdje imamo su razumni.
  2. Primjer 2. Nuklearni reaktor proizvodi 20 kg urana-232. Ako znate da je vrijeme poluraspada urana-232 oko 70 godina, koliko će trebati da ovaj uran-232 padne na 0,1 kg?
    • Odgovor: Znamo da je količina početne tvari količina krajnje tvari koja je poluvrijeme urana-232
    • Zapišite formulu poluživota na temelju poluživota.
    • Zamijenite vrijednosti za varijable i izračunajte.
    • Ne zaboravite uvijek provjeriti jesu li rezultati razumni ili ne.
    oglas

Savjet

  • Postoji još jedan način za izračunavanje razdoblja poluraspada pomoću cjelobrojnih baza. U ovoj će formuli i obrnuti položaj u logaritamskoj funkciji.
  • Vrijeme poluraspada je vjerojatnosna procjena vremena potrebno tvari da napola propadne, a ne točan izračun. Primjerice, ako je ostao samo jedan atom supstance, ne postoji način da se atom raspadne do pola atoma nakon jednog vremena poluraspada, već će broj atoma biti nula ili će ostati 1. što je veći ostatak, to je izračun poluvodičkog razdoblja točniji zbog zakona vjerojatnosti za izuzetno velike brojeve.