Шта је полуживот?

Полу живот, такође познат као период полуразградње, је време потребно да се половина броја атома радиоактивног изотопа присутног у узорку распадне.

→ Дезинтеграције

ТХЕ распад није повезан са изумирањем атома, односно атом не престаје да постоји. У ствари, оно што се дешава је природно распадање атома. Ат пропадање, атом (Кс), до емитују алфа зрачење и бета, аутоматски се претвара у нови хемијски елемент (И), који се јавља непрекидно све док атом не престане да буде радиоактиван (стабилан атом).

Приказ природног распада из емисије алфа (протони)

Кс → α + И

Или

Кс → β + И

Ако је атом И настао у распаду радиоактиван, из језгра тог атома емитоваће се ново алфа и бета зрачење. Када дођете до времена полураспада материјала, знате да је половина атома који су постојали у узорку постала стабилна.

→ Полувреме изотопа

Свака радиоактивни изотоп има другачији полуживот. Овај период полураспада може се изразити у секундама, минутима, сатима, данима и годинама. Табела у наставку приказује време полураспада неких радиоактивних изотопа:

Вредности полураспада неких радиоизотопа

→ Формуле коришћене у студији полураспада

Период полураспада представљен је акронимом П. Време када је материјал претрпео распад представља т. Дакле, ако знамо полувреме и време распадања (представљено са к), можемо рећи колико је полураспада материјал имао до одређеног временског периода. То се врши на доњој листи:

т = к. П.

Овим знањем из израза можемо даље утврдити број атома који остају након периода полураспада:

н = не_О.
2^Икс

• не = број радиоактивних атома који су преостали у узорку;

• не_О. = број радиоактивних атома у узорку;

• Икс = број полувремена која су прошла.

Поред израчунавања самог броја атома, распадање или смањење количине радиоактивног материјала након периода полураспада може се изразити на следеће начине:

→ Као проценат:

П._р = П._О.
2^Икс

• П._р= проценат радиоактивног материјала који остаје у узорку;

• П._О. = почетни проценат радиоактивног материјала који је био у узорку (увек ће бити 100%);

• Икс = број полувремена која су прошла.

→ У облику теста:

м = м_О.
2^Икс

• м = маса радиоактивног материјала који остаје у узорку;

• м^О. = маса радиоактивног материјала у узорку;

• Икс = број полувремена која су прошла.

→ У облику разломљених бројева (разломак):

Ф = Н._О.
2^Икс

• Ф = фракција која се односи на радиоактивни материјал који остаје у узорку;

• Н._О.= количина која се односи на радиоактивни материјал у узорку, који је у стварности увек број 1 у случају вежби које укључују фракције;

• Икс = број полувремена која су прошла.

→ Примери прорачуна који укључују време полураспада

Следите сада неке примере прорачуна који укључују време полураспада:

Пример 1: После 12 дана активност радиоактивне супстанце се смањује на 1/8 почетне активности. Који је полуживот ове супстанце?

Подаци о вежбању:

• Полувреме (П) =?

• Укупно време (т) = 12 дана

• Преостала фракција (Ф) = 1/8

• Почетна количина (Н_О.) = 1

Морамо утврдити број полувремена (к) које је материјал претрпео у следећем изразу:

Ф = Н._О.
2^Икс

1 = 1
8 2^Икс

2^Икс.1 = 8.1

2^Икс = 8

2^Икс = 2³

к = 3

Затим одређујемо вредност полувремена користећи вредност од Икс пронађено и време предвиђено изричајем:

т = к. П.

12 = 3.П

12 = П
3

П = 4 дана

Пример 2: Радиоактивни елемент има полу-живот једнак 5 минута. Ако имате 6 г овог елемента, колика ће бити његова маса након 20 минута?

Подаци о вежби:

• Полувреме (П) = 5 минута

• Почетна маса (м_О.) = 6 г

• Укупно време = 20 минута

• Преостала маса (м) =?

У почетку смо утврдили вредност количине полувремена (к) које је материјал претрпео кроз време и време полураспада:

т = к. П.

20 = к.5

20 = к
5

к = 4

На крају, израчунавамо преосталу масу кроз вредност к и почетну масу у следећем изразу:

м = м_О.
2^Икс

м = 6
2⁴

м = 6
16

м = 0,375 г

Пример 3: Радиоактивни елемент има време полураспада 20 минута. Након колико времена ће се ваша маса смањити на 25% од почетне масе?

Подаци о вежби:

• Полувреме (П) = 20 минута

• Укупно време (т) =?

• Преостали проценат (П._р) = 25%

• Почетни проценат (П._О.) = 100%

Морамо утврдити број полувремена (к) које је материјал претрпео у следећем изразу:

П._р = П._О.
2^Икс

25 = 100
2^Икс

2^Икс.25 = 100

2^Икс = 100
25

2^Икс = 4

2^Икс = 2²

к = 2

Затим одређујемо вредност времена користећи вредност пронађеног к и време полураспада дато у изјави:

т = к. П.

т = 2,20

т = 40 минута

Ја сам, Диого Лопес Диас

Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm