Apa itu waktu paruh?

Setengah hidup, juga dikenal sebagai periode setengah hancur, adalah waktu yang diperlukan untuk setengah jumlah atom isotop radioaktif yang ada dalam sampel untuk hancur.

→ Disintegrasi

ITU kehancuran itu tidak terkait dengan kepunahan atom, yaitu atom tidak berhenti ada. Faktanya, yang terjadi adalah peluruhan alami yang dialami atom. Pada kerusakan, atom (X), ke memancarkan radiasi alfa dan beta, secara otomatis berubah menjadi unsur kimia baru (Y), yang terjadi terus-menerus sampai atom berhenti menjadi radioaktif (atom stabil).

Representasi peluruhan alami dari emisi alfa (proton)

X → + Y

Atau

X → + Y

Jika atom Y yang terbentuk dalam peluruhan adalah radioaktif, radiasi alfa dan beta baru akan dipancarkan dari inti atom itu. Ketika Anda sampai pada waktu paruh suatu bahan, Anda tahu bahwa setengah dari atom yang ada dalam sampel menjadi stabil.

→ Waktu paruh isotop

Setiap isotop radioaktif memiliki waktu paruh yang berbeda. Waktu paruh ini dapat dinyatakan dalam detik, menit, jam, hari dan tahun. Tabel di bawah menunjukkan waktu paruh beberapa isotop radioaktif:

Nilai paruh beberapa radioisotop

→ Rumus yang digunakan dalam studi waktu paruh

Waktu paruh dilambangkan dengan akronim P. Waktu suatu bahan mengalami kehancuran dilambangkan dengan t. Jadi, jika kita mengetahui waktu paruh dan waktu hancur (diwakili oleh x), kita dapat mengatakan berapa waktu paruh yang dimiliki suatu bahan pada titik waktu tertentu. Ini dilakukan melalui daftar di bawah ini:

t = x. P

Dengan pengetahuan ini, kita masih dapat menentukan jumlah atom yang tersisa setelah periode waktu paruh dari ekspresi:

n = tidak_HAI
2^x

• tidak = jumlah atom radioaktif yang tersisa dalam sampel;

• tidak_HAI = jumlah atom radioaktif dalam sampel;

• x = jumlah waktu paruh yang telah berlalu.

Selain menghitung jumlah atom itu sendiri, disintegrasi atau penurunan jumlah bahan radioaktif setelah periode waktu paruh dapat dinyatakan dengan cara berikut:

→ Sebagai persentase:

P_r = P_HAI
2^x

• P_r= persentase bahan radioaktif yang tersisa dalam sampel;

• P_HAI = persentase awal bahan radioaktif yang ada dalam sampel (akan selalu 100%);

• x = jumlah waktu paruh yang telah berlalu.

→ Dalam bentuk adonan:

m = saya_HAI
2^x

• saya = massa bahan radioaktif yang tersisa dalam sampel;

• saya^HAI = massa bahan radioaktif dalam sampel;

• x = jumlah waktu paruh yang telah berlalu.

→ Dalam bentuk bilangan pecahan (fraksi):

F = tidak_HAI
2^x

• F = fraksi mengacu pada bahan radioaktif yang tersisa dalam sampel;

• tidak_HAI= kuantitas yang mengacu pada bahan radioaktif dalam sampel, yang pada kenyataannya selalu nomor 1 dalam hal latihan yang melibatkan pecahan;

• x = jumlah waktu paruh yang telah berlalu.

→ Contoh perhitungan yang melibatkan waktu paruh

Ikuti sekarang beberapa contoh perhitungan yang melibatkan waktu paruh:

Contoh 1: Setelah 12 hari, suatu zat radioaktif berkurang aktivitasnya menjadi 1/8 dari aktivitas awalnya. Berapa waktu paruh zat ini?

Data Latihan:

• Waktu paruh (P) = ?

• Total waktu (t) = 12 hari

• Sisa pecahan (F) = 1/8

• Kuantitas awal (N_HAI) = 1

Kita harus menentukan jumlah waktu paruh (x) yang diderita oleh bahan dalam ekspresi berikut:

F = tidak_HAI
2^x

1 = 1
8 2^x

2^x.1 = 8.1

2^x = 8

2^x = 2³

x = 3

Kami kemudian menentukan nilai waktu paruh menggunakan nilai x ditemukan dan waktu yang disediakan oleh ucapan:

t = x. P

12 = 3.P

12 =P
3

P = 4 hari

Contoh 2: Suatu unsur radioaktif memiliki waktu paruh sama dengan 5 menit. Jika Anda memiliki 6 g elemen ini, berapa massanya setelah 20 menit?

Data Latihan:

• Waktu paruh (P) = 5 menit

• Massa awal (m_HAI) = 6 gram

• Total waktu = 20 menit

• Massa yang tersisa (m) = ?

Kami awalnya menentukan nilai jumlah waktu paruh (x) yang diderita material selama waktu dan waktu paruh yang disediakan:

t = x. P

20 = x.5

20 = x
5

x = 4

Akhirnya, kami menghitung sisa massa melalui nilai x dan massa awal dalam ekspresi berikut:

m = saya_HAI
2^x

m = 6
2⁴

m = 6
16

m = 0,375 g

Contoh 3: Suatu unsur radioaktif memiliki waktu paruh 20 menit. Setelah berapa lama massa Anda akan berkurang menjadi 25% dari massa awal?

Data Latihan:

• Waktu paruh (P) = 20 menit

• Total waktu (t) = ?

• Persentase yang tersisa (P_r) = 25%

• Persentase awal (P_HAI) = 100%

Kita harus menentukan jumlah waktu paruh (x) yang diderita oleh bahan dalam ekspresi berikut:

P_r = P_HAI
2^x

25 = 100
2^x

2^x.25 = 100

2^x = 100
25

2^x = 4

2^x = 2²

x = 2

Kami kemudian menentukan nilai waktu menggunakan nilai x yang ditemukan dan waktu paruh yang disediakan oleh pernyataan:

t = x. P

t = 2,20

t = 40 menit

Oleh Saya Diogo Lopes Dias

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm