Pół życia, znany również jako okres półrozpadu, to czas wymagany do rozpadu połowy liczby atomów radioaktywnego izotopu obecnego w próbce.
→ Rozpady
TEN rozpad nie jest związany z wygaśnięciem atomu, to znaczy atom nie przestaje istnieć. W rzeczywistości to, co się dzieje, to naturalny rozkład, któremu podlega atom. Na rozkład, atom (X), do emitować promieniowanie alfa i beta, automatycznie przekształca się w nowy pierwiastek chemiczny (Y), który występuje nieprzerwanie, dopóki atom nie przestanie być radioaktywny (atom stabilny).
Reprezentacja naturalnego rozpadu z emisji alfa (protonów)
X → α + Y
Lub
X → β + Y
Jeśli atom Y powstały w wyniku rozpadu jest radioaktywny, z jądra tego atomu będzie emitowane nowe promieniowanie alfa i beta. Kiedy dojdziesz do okresu półtrwania materiału, wiesz, że połowa atomów, które istniały w próbce, stała się stabilna.
→ Okres półtrwania izotopów
Każdy izotop promieniotwórczy ma inny okres półtrwania. Ten okres półtrwania można wyrazić w sekundach, minutach, godzinach, dniach i latach. Poniższa tabela przedstawia okres półtrwania niektórych izotopów promieniotwórczych:
Wartości półtrwania niektórych radioizotopów
→ Wzory stosowane w badaniu okresu półtrwania
Okres półtrwania jest reprezentowany przez akronim P. Czas, w którym materiał uległ dezintegracji, jest reprezentowany przez t. Tak więc, jeśli znamy okres półtrwania i czas rozpadu (reprezentowany przez x), możemy powiedzieć, ile okresów półtrwania miał materiał w określonym momencie. Odbywa się to za pomocą poniższej listy:
t = x. P
Dysponując tą wiedzą, możemy jeszcze określić liczbę atomów, które pozostają po okresie półtrwania z wyrażenia:
n = NieO
2x
Nie = liczba atomów promieniotwórczych pozostałych w próbce;
NieO = liczba radioaktywnych atomów w próbce;
x = liczba okresów półtrwania, które minęły.
Oprócz obliczenia samej liczby atomów rozpad lub zmniejszenie ilości materiału promieniotwórczego po okresie półtrwania można wyrazić w następujący sposób:
→ Procentowo:
Pr = PO
2x
Pr= procent materiału promieniotwórczego pozostającego w próbce;
PO = początkowy procent materiału promieniotwórczego, który był w próbce (zawsze będzie to 100%);
x = liczba okresów półtrwania, które minęły.
→ W formie ciasta:
m = miO
2x
mi = masa materiału promieniotwórczego pozostałego w próbce;
miO = masa materiału promieniotwórczego w próbce;
-
x = liczba okresów półtrwania, które minęły.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
→ W postaci liczb ułamkowych (ułamek):
F = NO
2x
fa = frakcja odnosząca się do materiału promieniotwórczego pozostałego w próbce;
NO= ilość odnosząca się do materiału promieniotwórczego w próbce, która w rzeczywistości jest zawsze numerem 1 w przypadku ćwiczeń z udziałem frakcji;
x = liczba okresów półtrwania, które minęły.
→ Przykłady obliczeń uwzględniających okres półtrwania
Śledź teraz kilka przykładów obliczeń obejmujących okres półtrwania:
Przykład 1: Po 12 dniach aktywność substancji promieniotwórczej zostaje zmniejszona do 1/8 jej początkowej aktywności. Jaki jest okres półtrwania tej substancji?
Dane ćwiczeń:
Okres półtrwania (P) = ?
Całkowity czas (t) = 12 dni
Pozostała frakcja (F) = 1/8
Ilość początkowa (NO) = 1
Musimy określić liczbę okresów połowicznego rozpadu (x) jakie ma materiał w następującym wyrażeniu:
F = NO
2x
1 = 1
8 2x
2x.1 = 8.1
2x = 8
2x = 23
x = 3
Następnie określamy wartość okresu półtrwania za pomocą wartości x znaleziony i czas podany przez wypowiedź:
t = x. P
12 = 3.P
12 =P
3
P = 4 dni
Przykład 2: Pierwiastek promieniotwórczy ma okres półtrwania równy 5 minut. Jeśli masz 6 g tego pierwiastka, jaka będzie jego masa po 20 minutach?
Dane ćwiczeń:
Okres półtrwania (P) = 5 minut
Masa początkowa (mO) = 6 g
Całkowity czas = 20 minut
Pozostała masa (m) = ?
Wstępnie określiliśmy wartość ilości okresów półtrwania (x), które materiał ucierpiał przez podany czas i okres półtrwania:
t = x. P
20 = x.5
20 = x
5
x = 4
Na koniec obliczamy pozostałą masę poprzez wartość x i masę początkową w następującym wyrażeniu:
m = miO
2x
m = 6
24
m = 6
16
m = 0,375 g
Przykład 3: Pierwiastek promieniotwórczy ma okres półtrwania 20 minut. Po jakim czasie Twoja masa zostanie zmniejszona do 25% masy początkowej?
Dane ćwiczeń:
Okres półtrwania (P) = 20 minut
Całkowity czas (t) = ?
Pozostały procent (Pr) = 25%
Początkowy procent (PO) = 100%
Musimy określić liczbę okresów połowicznego rozpadu (x) jakie ma materiał w następującym wyrażeniu:
Pr = PO
2x
25 = 100
2x
2x.25 = 100
2x = 100
25
2x = 4
2x = 22
x = 2
Następnie określamy wartość czasu za pomocą znalezionej wartości x i okresu półtrwania podanego przez stwierdzenie:
t = x. P
t = 2,20
t = 40 minut
Przeze mnie Diogo Lopes Dias
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
DNI, Diogo Lopes. „Co to jest okres półtrwania?”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
