Polovično življenje, poznan tudi kot obdobje razpada, je čas, potreben za razpadanje polovice atomov radioaktivnega izotopa v vzorcu.
→ Razpadi
THE razpad ni povezano z izumrtjem atoma, to pomeni, da atom ne preneha obstajati. V resnici se zgodi naravni razpad, ki ga pretrpi atom. Pri razpadanje, atom (X) do oddajajo alfa sevanje in betase samodejno pretvori v nov kemični element (Y), ki se pojavlja neprestano, dokler atom ne preneha biti radioaktiven (stabilen atom).
Prikaz naravnega razpada zaradi emisij alfa (protoni)
X → α + Y
Ali
X → β + Y
Če je atom Y, ki nastane v razpadu, radioaktiven, se bo iz jedra tega atoma oddalo novo sevanje alfa in beta. Ko pridete do razpolovne dobe materiala, veste, da je polovica atomov, ki so obstajali v vzorcu, postala stabilna.
→ Razpolovna doba izotopov
Vsak radioaktivni izotop ima drugačen razpolovni čas. Ta razpolovna doba je lahko izražena v sekundah, minutah, urah, dneh in letih. Spodnja tabela prikazuje razpolovni čas nekaterih radioaktivnih izotopov:
Vrednosti razpolovne dobe nekaterih radioizotopov
→ Formule, uporabljene v študiji razpolovne dobe
Obdobje razpolovne dobe predstavlja kratica P. Čas, ko je material pretrpel razpad, predstavlja t. Če torej poznamo razpolovni čas in čas razpada (predstavljen z x), lahko rečemo, koliko razpolovnih časov je imel material v določenem trenutku. To se naredi s spodnjim seznamom:
t = x. P
S tem znanjem lahko še vedno določimo število atomov, ki ostanejo po razpolovni dobi iz izraza:
n = štO
2x
št = število radioaktivnih atomov, ki ostanejo v vzorcu;
štO = število radioaktivnih atomov v vzorcu;
x = število razpolovnih dob, ki so pretekle.
Poleg izračuna samega števila atomov lahko razpad ali zmanjšanje količine radioaktivnega materiala po razpolovni dobi izrazimo na naslednje načine:
→ Kot odstotek:
Pr = PO
2x
Pr= odstotek radioaktivne snovi, ki ostane v vzorcu;
PO = začetni odstotek radioaktivne snovi, ki je bila v vzorcu (vedno bo 100%);
x = število razpolovnih dob, ki so pretekle.
→ V obliki testa:
m = mO
2x
m = masa radioaktivnega materiala, ki ostane v vzorcu;
mO = masa radioaktivne snovi v vzorcu;
-
x = število razpolovnih dob, ki so pretekle.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
→ V obliki delnih števil (ulomek):
F = NO
2x
F = frakcija, ki se nanaša na radioaktivni material, ki ostane v vzorcu;
NO= količina, ki se nanaša na radioaktivni material v vzorcu, ki je v resnici vedno številka 1 pri vajah z delci;
x = število razpolovnih dob, ki so pretekle.
→ Primeri izračunov, ki vključujejo razpolovno dobo
Zdaj sledite nekaj primerov izračunov, ki vključujejo razpolovno dobo:
Primer 1: Po 12 dneh se aktivnost radioaktivne snovi zmanjša na 1/8 začetne aktivnosti. Kakšen je razpolovni čas te snovi?
Podatki o vadbi:
Razpolovna doba (P) =?
Skupni čas (t) = 12 dni
Preostala frakcija (F) = 1/8
Začetna količina (NO) = 1
Določiti moramo število razpolovnih razpolov (x), ki jih je utrpel material, v naslednjem izrazu:
F = NO
2x
1 = 1
8 2x
2x.1 = 8.1
2x = 8
2x = 23
x = 3
Nato določimo vrednost razpolovne dobe z uporabo vrednosti x najden in čas, ki ga zagotavlja izgovor:
t = x. P
12 = 3. P.
12 = P
3
P = 4 dni
2. primer: Razpolovni čas radioaktivnega elementa je 5 minut. Če imate 6 g tega elementa, kakšna bo njegova masa po 20 minutah?
Podatki o vadbi:
Razpolovni čas (P) = 5 minut
Začetna masa (mO) = 6 g
Skupni čas = 20 minut
Preostala masa (m) =?
Sprva smo določili vrednost razpolovnih razpolov (x), ki jih je material utrpel skozi čas in razpolovni čas:
t = x. P
20 = x.5
20 = x
5
x = 4
Na koncu izračunamo še preostalo maso skozi vrednost x in začetno maso v naslednjem izrazu:
m = mO
2x
m = 6
24
m = 6
16
m = 0,375 g
3. primer: Razpolovni čas radioaktivnega elementa je 20 minut. Po katerem času se bo vaša masa zmanjšala na 25% začetne mase?
Podatki o vadbi:
Razpolovni čas (P) = 20 minut
Skupni čas (t) =?
Preostali odstotek (strr) = 25%
Začetni odstotek (strO) = 100%
Določiti moramo število razpolovnih razpolov (x), ki jih je utrpel material, v naslednjem izrazu:
Pr = PO
2x
25 = 100
2x
2x.25 = 100
2x = 100
25
2x = 4
2x = 22
x = 2
Nato določimo vrednost časa z uporabo najdene vrednosti x in razpolovne dobe, ki jo zagotavlja izjava:
t = x. P
t = 2,20
t = 40 minut
Jaz, Diogo Lopes Dias
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
DNI, Diogo Lopes. "Kaj je razpolovna doba?"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm. Dostop 27. junija 2021.
