Half-Life Chemie Tutorial
Schlüssel Konzepte
Nt = Nein x (0,5) Anzahl der Halbwertszeit
Woher:
Nt = Menge des Radioisotops, die nach dem Zeitpunkt t
Nein = ursprüngliche Menge an Radioisotop
Anzahl der Halbwertszeit = Zeit abgelaufen ÷ Halbwertszeit
Definition der Halbwertszeit eines Radioisotops
Einige Radioisotopen haben sehr lange Halbwertzeiten, einige haben sehr kurze Halbwertszeit.
Die Halbwertszeit von einigen Radioisotopen ist in der nachstehenden Tabelle angegeben:
Die Erde ist etwa 4,5 × 10 9 Jahre alt.
Die Halbwertszeit von Uran-238 ist ebenfalls etwa 4,5 × 10 9 Jahre.
Das bedeutet, dass, wenn ein Gestein 100 g Uran-238 enthielt zu der Zeit die Erde entstand, dann in der heutigen Zeit das Gestein nur die Hälfte diese Menge enthalten würde, ½ × 100 = 50 g, von Uran-238.
Wenn Sie weitere 4,5 × 10 9 Jahre warten und die Masse von Uran-238 messen in diesem Felsen finden Sie dort nur ½ × 50 = 25 g linke Seite.
Wir könnten die Masse von Uran-238, die nach einem Zeitintervall in der Anzahl der Halbwertszeit gemessen tabellarisch wie unten dargestellt:
Zeit als eine Anzahl von Halbwerts
Abgelaufene Zeit in Jahren
Masse von Uran-238 (g)
1,35 × 10 10
1,80 × 10 10
2,25 × 10 10
Und wir könnten die Masse von Uran-238 in dem Felsen gegen die Zeit in einem Diagramm zeichnen, wie unten dargestellt:
Masse von 238 U in Rock
Zeit (x10 10 Jahre)
Wir könnten dann diese Grafik verwenden, um die Masse von Uran-238 noch in der Gesteinsprobe jederzeit zu finden.
Zum Beispiel, wenn wir wissen wollen, wie viel Uran-238 in den Fels nach 1 × 10 10 Jahre ist, können wir es gerade von der Grafik als eine Masse von etwa 21,5 Gramm lesen.
In ähnlicher Weise könnten wir bestimmen, wie lange wir dort, um warten, für nur 75 Gramm Uran-238 nach links in dem Felsen zu sein.
Lesen dieses aus der Grafik sehen wir, dass die Antwort etwa 0,18 × 10 10 Jahre.
Weisst du das?
Jetzt spielen Sie das Spiel!
Die Bestimmung Halbwertszeit eines Radioisotops von Daten Tabellen und Grafiken
In einem Experiment wurde die Masse von Strontium-90 in einer gegebenen Probe von Knochen alle 7 Jahre gemessen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt:
Zeit in Jahren vergangen
Zum Zeitpunkt 0 ist die Masse des Strontium-90 in den Knochen 36,00 mg.
Nach einer Halbwertszeit von nur diese halben Menge von Strontium-90 bleiben, das heißt, Masse von Strontium-90 ½ × 36,00 mg = 18,00 mg seine
Aus der Tabelle sehen wir, dass es 28 Jahre für die Masse des Strontiums-90 in den Knochen 18.00 mg zu sein braucht, so dass die Halbwertszeit von Strontium-90 28 Jahre (t½ = 28 Jahre)
Wir können sehen, dass wir jedes Zeitintervall von 28 Jahren in Anspruch nehmen können und feststellen, dass die Masse von Strontium-90 in den Knochen halbiert werden: Zum Beispiel zum Zeitpunkt = 7 Jahre die Masse von Strontium-90 sind 30,27 mg, dann nach 1 Halbwertszeit (7 + 28 = 35 Jahre), die Masse des Strontium-90 ist ½ × 30,27 mg = 15,14 mg
Wenn die Ergebnisse des Experiments in einem Diagramm dargestellt wurden, konnten wir die Grafik verwenden, um die Halbwertszeit von Strontium-90 in der gleichen Art und Weise zu bestimmen:
Masse von 90 Sr in den Knochen
Wählen Sie einen Punkt auf dem Graphen, zum Beispiel zum Zeitpunkt 21 Jahre die Masse von Strontium-90 ist 21,41 mg
Nach einer Halbwertszeit wird die Masse von Strontium-90 ½ × 21,41 mg = 10.70 mg
Aus dem Diagramm, lesen Sie den Wert der Zeit ab, wenn die Masse 10.70 mg
Zeit = 49 Jahre.
Die Halbwertszeit ist die Zeit, die für 21,41 mg dauert bis 10.70 g halbiert werden, das heißt,
die Halbwertszeit von strontrium-90 ist 49-21 = 28 Jahre.
Verstehst du das?
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Die Berechnung der Menge des Radioisotops in einer Probe Rest
dann berechnen Sie die Masse von Radioisotopen in der Probe verbleibenden, Nt.
Zum Beispiel hat Jod-131 eine Halbwertszeit von 8 Tagen.
Wenn wir unser Experiment mit einer Masse von 1,50 g Jod-131 beginnen, wie viel Jod-131 wird in 14 Tagen Zeit vorhanden sein?
Beachten Sie die t ÷ t½ tatsächlich die Zeit ist, die in Bezug auf die Anzahl der Halbwertszeit abgelaufen ist.
In dem obigen Beispiel, t ÷ t½ = 14 ÷ 8 = 1,75 Halbwerts
So konnten wir unsere Gleichung in Bezug auf die Anzahl der Halbwertzeiten neu schreiben, die abgelaufen ist:
Nt = Nein x (0,5) Anzahl der Halbwertszeit
Für unsere 1,50 g Probe von Jod-131, wenn wir warten, 5 Halbwertzeiten (5 x 8 = 40 Tage), dann die Menge an Jod-131 in der Probe verbleibenden wird sein:
Nt = Nein x (0,5) Anzahl der Halbwertszeit
Nt = 1,50 × (0,5) 5 = 0,0469 g
Können Sie das an?
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