Polovičný život, taktiež známy ako obdobie polorozpadu, je čas potrebný na to, aby sa rozpadol polovičný počet atómov rádioaktívneho izotopu prítomného vo vzorke.
→ Rozpady
THE rozpad nesúvisí to so zánikom atómu, to znamená, že atóm neprestáva existovať. V skutočnosti sa stane prirodzený rozpad, ktorým atóm prechádza. Na rozklad, atóm (X), k vyžarovať alfa žiarenie a beta, sa automaticky transformuje na nový chemický prvok (Y), ktorý sa vyskytuje nepretržite, kým atóm prestane byť rádioaktívnym (stabilný atóm).
Reprezentácia prirodzeného rozpadu z alfa emisií (protónov)
X → α + Y
Alebo
X → β + Y
Ak je atóm Y vytvorený pri rozpade rádioaktívny, z jadra tohto atómu bude emitované nové žiarenie alfa a beta. Keď sa dostanete k polčasu rozpadu materiálu, viete, že polovica atómov, ktoré existovali vo vzorke, sa stala stabilnou.
→ Polčas rozpadu izotopov
Každý rádioaktívny izotop má iný polčas rozpadu. Tento polčas môže byť vyjadrený v sekundách, minútach, hodinách, dňoch a rokoch. V tabuľke nižšie je uvedený polčas niektorých rádioaktívnych izotopov:
Hodnoty polčasu rozpadu niektorých rádioizotopov
→ Vzorce použité v štúdii polčasu rozpadu
Polčas rozpadu predstavuje skratka P. Čas, v ktorom došlo k rozpadu materiálu, predstavuje t. Ak teda poznáme polčas rozpadu a čas rozpadu (predstavovaný x), môžeme povedať, koľko polčasov rozpadu mal materiál v určitom časovom okamihu. To sa deje prostredníctvom nižšie uvedeného zoznamu:
t = x. P
S týmito poznatkami môžeme ešte určiť počet atómov, ktoré zostanú po polčase rozpadu z výrazu:
n = čO
2X
č = počet rádioaktívnych atómov zostávajúcich vo vzorke;
čO = počet rádioaktívnych atómov vo vzorke;
X = počet polčasov, ktoré uplynuli.
Okrem výpočtu počtu atómov samotných možno rozpad alebo zníženie množstva rádioaktívneho materiálu po polčase rozpadu vyjadriť nasledujúcimi spôsobmi:
→ Ako percento:
Pr = PO
2X
Pr= percento rádioaktívneho materiálu zostávajúceho vo vzorke;
PO = počiatočné percento rádioaktívneho materiálu, ktorý bol vo vzorke (bude to vždy 100%);
X = počet polčasov, ktoré uplynuli.
→ Vo forme cesta:
m = mO
2X
m = množstvo rádioaktívneho materiálu zostávajúceho vo vzorke;
mO = hmotnosť rádioaktívneho materiálu vo vzorke;
-
X = počet polčasov, ktoré uplynuli.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
→ Vo forme zlomkových čísel (zlomok):
F = NO
2X
F = zlomok vzťahujúci sa na rádioaktívny materiál zostávajúci vo vzorke;
NO= množstvo vzťahujúce sa na rádioaktívny materiál vo vzorke, čo je v skutočnosti vždy číslo 1 v prípade cvičení obsahujúcich zlomky;
X = počet polčasov, ktoré uplynuli.
→ Príklady výpočtov týkajúcich sa polčasu rozpadu
Nasledujte niekoľko príkladov výpočtov, ktoré zahŕňajú polčas rozpadu:
Príklad 1: Po 12 dňoch bola aktivita rádioaktívnej látky znížená na 1/8 pôvodnej aktivity. Aký je polčas rozpadu tejto látky?
Údaje o cvičení:
Polčas rozpadu (P) =?
Celkový čas (t) = 12 dní
Zvyšná frakcia (F) = 1/8
Počiatočné množstvo (NO) = 1
Počet polčasov (x), ktoré materiál utrpel, musíme určiť v nasledujúcom výraze:
F = NO
2X
1 = 1
8 2X
2X.1 = 8.1
2X = 8
2X = 23
x = 3
Potom určíme hodnotu polčasu pomocou hodnoty X nájdený a čas poskytnutý výpoveďou:
t = x. P
12 = 3.P
12 = P
3
P = 4 dni
Príklad 2: Rádioaktívny prvok má polčas rozpadu rovný 5 minút. Ak máte 6 g tohto prvku, aká bude jeho hmotnosť po 20 minútach?
Údaje o cvičení:
Polčas (P) = 5 minút
Počiatočná hmotnosť (mO) = 6 g
Celkový čas = 20 minút
Zostávajúca hmotnosť (m) =?
Spočiatku sme určili hodnotu množstva polčasov (x), ktoré materiál utrpel za poskytnutý čas a polčas:
t = x. P
20 = x, 5
20 = x
5
x = 4
Nakoniec vypočítame zostávajúcu hmotnosť cez hodnotu x a počiatočnú hmotnosť v nasledujúcom výraze:
m = mO
2X
m = 6
24
m = 6
16
m = 0,375 g
Príklad 3: Rádioaktívny prvok má polčas rozpadu 20 minút. Po akom čase sa vaša hmotnosť zníži na 25% pôvodnej hmotnosti?
Údaje o cvičení:
Polčas (P) = 20 minút
Celkový čas (t) =?
Zvyšné percento (strr) = 25%
Počiatočné percento (strO) = 100%
Počet polčasov (x), ktoré materiál utrpel, musíme určiť v nasledujúcom výraze:
Pr = PO
2X
25 = 100
2X
2X.25 = 100
2X = 100
25
2X = 4
2X = 22
x = 2
Potom určíme hodnotu času pomocou hodnoty nájdeného x a polčasu poskytnutého výrokom:
t = x. P
t = 2,20
t = 40 minút
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
DNI, Diogo Lopes. „Čo je to polčas rozpadu?“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
