Jumătate de viață, de asemenea cunoscut ca si perioada de semi-dezintegrare, este timpul necesar pentru a se dezintegra jumătate din numărul de atomi ai izotopului radioactiv prezent într-o probă.
→ Dezintegrări
THE dezintegrare nu are legătură cu dispariția atomului, adică atomul nu încetează să mai existe. De fapt, ceea ce se întâmplă este decăderea naturală pe care o suferă atomul. La descompunere, atomul (X), la emite radiații alfa și beta, se transformă automat într-un nou element chimic (Y), care apare necontenit până când atomul încetează să mai fie radioactiv (atom stabil).
Reprezentarea degradării naturale din emisiile alfa (protoni)
X → α + Y
Sau
X → β + Y
Dacă atomul Y format în dezintegrare este radioactiv, noi radiații alfa și beta vor fi emise din nucleul acelui atom. Când ajungeți la timpul de înjumătățire al unui material, știți că jumătate din atomii care existau în eșantion au devenit stabili.
→ Timpul de înjumătățire al izotopilor
Fiecare izotop radioactiv are un timp de înjumătățire diferit. Această perioadă de înjumătățire poate fi exprimată în secunde, minute, ore, zile și ani. Tabelul de mai jos prezintă timpul de înjumătățire al unor izotopi radioactivi:
Valorile timpului de înjumătățire al unor radioizotopi
→ Formule utilizate în studiul de înjumătățire
Perioada de înjumătățire este reprezentată de acronimul P. Timpul în care un material a suferit dezintegrarea este reprezentat de t. Astfel, dacă cunoaștem timpul de înjumătățire și timpul de dezintegrare (reprezentat prin x), putem spune câte timp de înjumătățire a avut un material într-un anumit moment. Acest lucru se face prin lista de mai jos:
t = x. P
Cu aceste cunoștințe, putem determina în continuare numărul de atomi care rămân după perioada de înjumătățire din expresie:
n = NuO
2X
Nu = numărul de atomi radioactivi rămași în eșantion;
NuO = numărul de atomi radioactivi din eșantion;
X = numărul de înjumătățiri care au trecut.
În plus față de calcularea numărului de atomi în sine, dezintegrarea sau scăderea cantității de material radioactiv după o perioadă de înjumătățire poate fi exprimată în următoarele moduri:
→ Ca procent:
Pr = PO
2X
Pr= procentul de material radioactiv rămas în eșantion;
PO = procentul inițial de material radioactiv care a fost în eșantion (va fi întotdeauna 100%);
X = numărul de înjumătățiri care au trecut.
→ Sub formă de aluat:
m = mO
2X
m = masa de material radioactiv rămas în probă;
mO = masa materialului radioactiv din probă;
-
X = numărul de înjumătățiri care au trecut.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
→ Sub formă de numere fracționare (fracție):
F = NO
2X
F = fracțiune referitoare la materialul radioactiv rămas în probă;
NO= cantitatea care se referă la materialul radioactiv din eșantion, care, în realitate, este întotdeauna numărul 1 în cazul exercițiilor care implică fracțiuni;
X = numărul de înjumătățiri care au trecut.
→ Exemple de calcule care implică timpul de înjumătățire
Urmați acum câteva exemple de calcule care implică timpul de înjumătățire:
Exemplul 1: După 12 zile, o substanță radioactivă își reduce activitatea la 1/8 din activitatea sa inițială. Care este timpul de înjumătățire al acestei substanțe?
Date despre exerciții:
Timp de înjumătățire (P) =?
Timp total (t) = 12 zile
Fracția rămasă (F) = 1/8
Cantitatea inițială (NO) = 1
Trebuie să determinăm numărul de înjumătățiri (x) suferite de material în următoarea expresie:
F = NO
2X
1 = 1
8 2X
2X.1 = 8.1
2X = 8
2X = 23
x = 3
Apoi determinăm valoarea timpului de înjumătățire utilizând valoarea lui X găsit și timpul oferit de enunț:
t = x. P
12 = 3.P
12 = P
3
P = 4 zile
Exemplul 2: Un element radioactiv are un timp de înjumătățire egal cu 5 minute. Dacă aveți 6 g din acest element, care va fi masa sa după 20 de minute?
Date despre exerciții:
Timp de înjumătățire (P) = 5 minute
Masa inițială (mO) = 6 g
Timp total = 20 de minute
Masa rămasă (m) =?
Am stabilit inițial valoarea cantității de timp de înjumătățire (x) pe care materialul a suferit-o în timpul și timpul de înjumătățire oferit:
t = x. P
20 = x.5
20 = x
5
x = 4
În cele din urmă, calculăm masa rămasă prin valoarea lui x și masa inițială în următoarea expresie:
m = mO
2X
m = 6
24
m = 6
16
m = 0,375 g
Exemplul 3: Un element radioactiv are un timp de înjumătățire de 20 de minute. După cât timp masa ta va fi redusă la 25% din masa inițială?
Date despre exerciții:
Timp de înjumătățire (P) = 20 de minute
Timp total (t) =?
Procentul rămas (Pr) = 25%
Procentul inițial (PO) = 100%
Trebuie să determinăm numărul de înjumătățiri (x) suferite de material în următoarea expresie:
Pr = PO
2X
25 = 100
2X
2X.25 = 100
2X = 100
25
2X = 4
2X = 22
x = 2
Apoi determinăm valoarea timpului folosind valoarea lui x găsită și timpul de înjumătățire oferit de declarație:
t = x. P
t = 2,20
t = 40 de minute
De mine. Diogo Lopes Dias
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
ZILE, Diogo Lopes. „Ce este timpul de înjumătățire?”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
