Что такое период полураспада?

Период полураспада, также известен как период полураспада, - время, необходимое для распада половины числа атомов радиоактивного изотопа, присутствующего в образце.

→ Дезинтеграции

THE распад это не связано с угасанием атома, то есть атом не перестает существовать. На самом деле происходит естественный распад атома. На разлагаться, атом (X) к испускать альфа-излучение а также бета, автоматически превращается в новый химический элемент (Y), который происходит непрерывно, пока атом не перестанет быть радиоактивным (стабильный атом).

Представление естественного распада от альфа-излучения (протонов)

X → α + Y

Или же

X → β + Y

Если атом Y, образовавшийся при распаде, является радиоактивным, ядро ​​этого атома испускает новое альфа- и бета-излучение. Когда вы доходите до периода полураспада материала, вы знаете, что половина атомов, которые существовали в образце, стали стабильными.

→ Период полураспада изотопов

Каждый радиоактивный изотоп имеет другой период полураспада. Этот период полураспада можно выразить в секундах, минутах, часах, днях и годах. В таблице ниже показан период полураспада некоторых радиоактивных изотопов:

Значения периода полураспада некоторых радиоизотопов

→ Формулы, использованные в исследовании периода полураспада

Период полураспада обозначается аббревиатурой P. Время, в течение которого материал подвергся распаду, обозначается t. Таким образом, если мы знаем период полураспада и время распада (представленное x), мы можем сказать, сколько периодов полураспада было у материала в определенный момент времени. Это делается через список ниже:

т = х. п

Обладая этими знаниями, мы все еще можем определить количество атомов, которые остаются после периода полураспада, из выражения:

п = нет_О
2^Икс

• нет = количество радиоактивных атомов, оставшихся в образце;

• нет_О = количество радиоактивных атомов в образце;

• Икс = количество прошедших периодов полураспада.

Помимо расчета количества самих атомов, распад или уменьшение количества радиоактивного материала после периода полураспада можно выразить следующими способами:

→ В процентах:

п_р = п_О
2^Икс

• п_р= процент радиоактивного материала, оставшегося в пробе;

• п_О = исходный процент радиоактивного материала, который был в пробе (всегда будет 100%);

• Икс = количество прошедших периодов полураспада.

→ В виде теста:

m = м_О
2^Икс

• м = масса радиоактивного материала, остающегося в пробе;

• м^О = масса радиоактивного материала в образце;

• Икс = количество прошедших периодов полураспада.

→ В виде дробных чисел (дробей):

F = N_О
2^Икс

• F = доля радиоактивного материала, остающегося в пробе;

• N_О= количество, относящееся к радиоактивному материалу в образце, которое на самом деле всегда имеет номер 1 в случае упражнений с фракциями;

• Икс = количество прошедших периодов полураспада.

→ Примеры расчетов с периодом полураспада

Теперь следуйте некоторым примерам расчетов, которые включают период полураспада:

Пример 1: Через 12 дней активность радиоактивного вещества снижается до 1/8 от его первоначальной активности. Каков период полураспада этого вещества?

Данные об упражнениях:

• Период полураспада (P) =?

• Общее время (t) = 12 дней

• Оставшаяся фракция (F) = 1/8

• Начальное количество (N_О) = 1

Мы должны определить количество периодов полураспада (x) материала в следующем выражении:

F = N_О
2^Икс

1 = 1
8 2^Икс

2^Икс.1 = 8.1

2^Икс = 8

2^Икс = 2³

х = 3

Затем мы определяем период полураспада, используя значение Икс найдено и время, предусмотренное высказыванием:

т = х. п

12 = 3.P

12 = P
3

P = 4 дня

Пример 2: Радиоактивный элемент имеет период полураспада, равный 5 минутам. Если у вас есть 6 г этого элемента, какой будет его масса через 20 минут?

Данные об упражнениях:

• Период полураспада (P) = 5 минут.

• Начальная масса (м_О) = 6 г

• Общее время = 20 минут

• Остаточная масса (м) =?

Первоначально мы определили величину периода полураспада (x), который материал претерпел в течение указанного времени и периода полураспада:

т = х. п

20 = х, 5

20 = х
5

х = 4

Наконец, мы вычисляем оставшуюся массу через значение x и начальную массу в следующем выражении:

m = м_О
2^Икс

m = 6
2⁴

m = 6
16

m = 0,375 г

Пример 3: Период полураспада радиоактивного элемента составляет 20 минут. Через сколько времени ваша масса уменьшится до 25% от начальной?

Данные об упражнениях:

• Период полураспада (P) = 20 минут

• Общее время (t) =?

• Оставшийся процент (P_р) = 25%

• Начальный процент (P_О) = 100%

Мы должны определить количество периодов полураспада (x) материала в следующем выражении:

п_р = п_О
2^Икс

25 = 100
2^Икс

2^Икс.25 = 100

2^Икс = 100
25

2^Икс = 4

2^Икс = 2²

х = 2

Затем мы определяем значение времени, используя найденное значение x и период полураспада, указанный в заявлении:

т = х. п

t = 2,20

t = 40 минут

Автор: Диого Лопес Диас

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm