Περιεχόμενο

• Βήματα
• Συμβουλή

Για μια ουσία στη διαδικασία αποσύνθεσης, ο χρόνος που απαιτείται για να μειωθεί στο ήμισυ η ποσότητα ονομάζεται ημιζωή ή ημιζωή. Αρχικά, ο όρος χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει την αποσύνθεση μιας ραδιενεργού ουσίας όπως το ουράνιο ή το πλουτώνιο, ωστόσο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον όρο για όλες τις ουσίες με λειτουργικό ρυθμό αποσύνθεσης. εκθετική ή κυκλική. Ο χρόνος ημίσειας ζωής όλων των ουσιών μπορεί να υπολογιστεί μέσω του ρυθμού αποσύνθεσης, μιας τιμής με βάση την ποσότητα της αρχικής ουσίας και την ποσότητα της ουσίας που απομένει μετά από ένα καθορισμένο χρόνο.

Βήματα

Μέθοδος 1 από 2: Κατανόηση της ημιζωής

1. 

   Σχετικά με την εκθετική αποσύνθεση. Η εκθετική αποσύνθεση ακολουθεί τον τύπο σε αυτήν
   • Με άλλα λόγια, καθώς αυξάνονται, μειώνονται και σταδιακά πλησιάζουν το μηδέν. Αυτός είναι ο συσχετισμός που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τον χρόνο ημιζωής. Λαμβάνοντας υπόψη τον χρόνο ημιζωής, χρειαζόμαστε επομένως

2. 

   
   
   Ξαναγράψτε τον τύπο ως μισό κύκλο. Αυτή η εξίσωση ημιζωής δεν εξαρτάται από τη μεταβλητή αλλά από το χρόνο
   • θα γίνω
   • Σε αυτό το σημείο, αυτό που πρέπει να κάνουμε δεν είναι απλώς να τοποθετήσουμε τις τιμές στη μεταβλητή αλλά να θεωρήσουμε την πραγματική ημιζωή, στην περίπτωση αυτή, μια σταθερά.
   • Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να ενσωματωθεί η ημιζωή στην εκθετική εξίσωση, ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί μέριμνα κατά την εκτέλεση αυτού του βήματος. Στη φυσική, η εκθετική εξίσωση είναι μια ισοτροπική (ανεξάρτητη από την κατεύθυνση) εξίσωση. Γνωρίζουμε ότι η ποσότητα των ουσιών εξαρτάται από το χρόνο, επομένως πρέπει να διαιρέσουμε την ποσότητα της ύλης με τον χρόνο ημιζωής - μια σταθερά σε μονάδες χρόνου - για να πάρουμε μια ισοτροπική ποσότητα.
   • Έτσι, το βλέπουμε και έχουμε επίσης τις ίδιες μονάδες. Επομένως, έχουμε την εξίσωση που περιγράφεται παρακάτω.

3. 

   
   
   Λάβετε υπόψη την αρχική ποιότητα. Η εξίσωση που εξετάζουμε είναι μια εξίσωση συσχέτισης που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του ποσοστού της ποσότητας ποιότητας που απομένει μετά από μια χρονική περίοδο σε σύγκριση με την αρχική ποσότητα ποιότητας. Με την απλή προσθήκη της αρχικής ποσότητας ουσίας στην παραπάνω εξίσωση, θα πάρουμε τον τύπο για τον χρόνο ημιζωής μιας ουσίας.

4. 

   Βρείτε τον χρόνο ημιζωής. Συνήθως, η παραπάνω έκφραση περιλαμβάνει όλες τις μεταβλητές που πρέπει να καθορίσουμε τον χρόνο ημιζωής. Ωστόσο, εάν η εν λόγω ουσία είναι άγνωστο ραδιενεργό υλικό, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η μάζα της πριν και μετά από μια χρονική περίοδο, αλλά ο χρόνος ημιζωής της δεν μπορεί να προσδιοριστεί. Επομένως, μπορούμε να επεκτείνουμε τον χρόνο ημιζωής σύμφωνα με μετρήσιμες μεταβλητές. Αυτός είναι ένας μόνο τρόπος για να μετατρέψετε μια έκφραση που θα σας βοηθήσει να αναγνωρίσετε εύκολα αυτό που ψάχνετε. Κάθε βήμα του μετασχηματισμού έχει ως εξής:
   • Χωρίστε και τις δύο πλευρές της έκφρασης με την αρχική ποιότητα
   • Λαμβάνοντας τον βασικό λογάριθμο και στις δύο πλευρές της έκφρασης, έχουμε μια απλούστερη έκφραση που δεν περιέχει έναν εκθέτη.
   • Πολλαπλασιάστε και τις δύο πλευρές της έκφρασης και, στη συνέχεια, διαιρέστε και τις δύο πλευρές από την αριστερή πλευρά, παίρνετε τον τύπο ημιζωής. Το αποτέλεσμα θα είναι σε λογαριθμική μορφή, την οποία μπορείτε να μετατρέψετε σε κανονικές αριθμητικές τιμές χρησιμοποιώντας μια αριθμομηχανή.
   διαφήμιση

Μέθοδος 2 από 2: Παράδειγμα

1. 

   
   
   Παράδειγμα 1. Μέσα σε 180 δευτερόλεπτα, ένα άγνωστο ραδιενεργό υλικό αποσυντίθεται από την αρχική του μάζα από 300 g έως 112 g. Ποιος είναι ο χρόνος ημιζωής αυτής της ουσίας;
   • Η απάντηση: Έχουμε την ποσότητα της αρχικής ουσίας είναι η ποσότητα της υπόλοιπης ουσίας είναι ο χρόνος αποσύνθεσης.
   • Ο τύπος για τον υπολογισμό της ημιζωής μετά τον μετασχηματισμό είναι. Απλά πρέπει να συνδέσετε τις τιμές στη δεξιά πλευρά της έκφρασης και να κάνετε τα μαθηματικά για να πάρετε τον χρόνο ημιζωής του εν λόγω ραδιενεργού υλικού.
   • Ελέγξτε αν τα αποτελέσματα είναι λογικά ή όχι. Διαπιστώνουμε ότι τα 112 g είναι λιγότερο από τα μισά των 300 g, επομένως η ουσία αποσυντίθεται τουλάχιστον κατά το ήμισυ. Από 127 δευτερόλεπτα <180 δευτερόλεπτα, που σημαίνει ότι η ουσία έχει περάσει τον χρόνο ημιζωής, τα αποτελέσματα που έχουμε εδώ είναι λογικά.

2. 

   Παράδειγμα 2. Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας παράγει 20 κιλά ουράνιο-232. Εάν γνωρίζετε ότι ο χρόνος ημιζωής του ουρανίου-232 είναι περίπου 70 χρόνια, πόσο καιρό θα χρειαστεί να μειωθεί αυτό το ουράνιο-232 στα 0,1 κιλά;
   • Η απάντηση: Γνωρίζουμε ότι η ποσότητα της αρχικής ουσίας είναι η ποσότητα της τελικής ουσίας που είναι ο χρόνος ημίσειας ζωής του ουρανίου-232
   • Γράψτε τον τύπο ημιζωής με βάση τον χρόνο ημιζωής.
   • Τιμές αντικατάστασης για μεταβλητές και υπολογισμός.
   • Μην ξεχνάτε να ελέγχετε πάντα εάν τα αποτελέσματα είναι λογικά ή όχι.
   διαφήμιση

Συμβουλή

• Υπάρχει ένας άλλος τρόπος υπολογισμού της ημιζωής χρησιμοποιώντας ακέραιες βάσεις. Σε αυτόν τον τύπο, και θα αντιστρέψει τη θέση στη λογαριθμική συνάρτηση.
• Ο χρόνος ημίσειας ζωής είναι μια πιθανή εκτίμηση του χρόνου που χρειάζεται μια ουσία για να αποσυντεθεί στο μισό και όχι για έναν ακριβή υπολογισμό. Για παράδειγμα, εάν απομένει μόνο ένα άτομο ουσίας, δεν υπάρχει τρόπος το άτομο να αποσυντεθεί στο μισό του ατόμου μετά από έναν χρόνο ημιζωής, αλλά ο αριθμός των ατόμων θα είναι μηδέν ή θα παραμείνει 1. Ποσότητα Όσο μεγαλύτερο είναι το υπόλειμμα, τόσο ακριβέστερος είναι ο υπολογισμός της περιόδου ημιαγωγών λόγω του νόμου πιθανότητας για εξαιρετικά μεγάλους αριθμούς.