ครึ่งชีวิตหรือที่เรียกว่า ระยะกึ่งสลายตัวคือเวลาที่ครึ่งหนึ่งของจำนวนอะตอมของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มีอยู่ในตัวอย่างสลายตัว
→ การสลายตัว
เธ การสลายตัว มันไม่เกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์ของอะตอมนั่นคืออะตอมไม่ได้หยุดอยู่ อันที่จริง สิ่งที่เกิดขึ้นคือการสลายตัวตามธรรมชาติของอะตอม ที่ ผุ, อะตอม (X) ถึง ปล่อยรังสีอัลฟา และ เบต้าโดยอัตโนมัติจะเปลี่ยนเป็นองค์ประกอบทางเคมีใหม่ (Y) ซึ่งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจนกว่าอะตอมจะหยุดเป็นกัมมันตภาพรังสี (อะตอมเสถียร)
เป็นตัวแทนของการสลายตัวตามธรรมชาติจากการปล่อยแอลฟา (โปรตอน)
X → α + Y
หรือ
X → β + Y
ถ้าอะตอม Y ที่ก่อตัวขึ้นในการสลายตัวมีกัมมันตภาพรังสี รังสีอัลฟาและเบตาใหม่จะถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมนั้น เมื่อคุณไปถึงครึ่งชีวิตของวัสดุ คุณจะรู้ว่าอะตอมครึ่งหนึ่งที่มีอยู่ในตัวอย่างมีความเสถียร
→ ครึ่งชีวิตของไอโซโทป
แต่ละ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี มีครึ่งชีวิตที่แตกต่างกัน ค่าครึ่งชีวิตนี้สามารถแสดงเป็นวินาที นาที ชั่วโมง วัน และปี ตารางด้านล่างแสดงครึ่งชีวิตของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีบางส่วน:
ค่าครึ่งชีวิตของไอโซโทปรังสีบางชนิด
→ สูตรที่ใช้ในการศึกษาครึ่งชีวิต
ระยะเวลาครึ่งชีวิตแสดงด้วยตัวย่อ P. เวลาที่วัสดุประสบการสลายตัวจะแสดงด้วย t ดังนั้น หากเราทราบค่าครึ่งชีวิตและเวลาการแตกตัว (แทนด้วย x) เราสามารถบอกได้ว่าวัสดุมีครึ่งชีวิตกี่รายการจนถึงจุดหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง ทำได้ผ่านรายการด้านล่าง:
เสื้อ = x พี
ด้วยความรู้นี้ เราสามารถกำหนดจำนวนอะตอมที่เหลืออยู่หลังจากช่วงครึ่งชีวิตได้จากนิพจน์:
น = ไม่อู๋
2x
ไม่ = จำนวนอะตอมกัมมันตภาพรังสีที่เหลืออยู่ในตัวอย่าง
ไม่อู๋ = จำนวนอะตอมกัมมันตภาพรังสีในตัวอย่าง
x = จำนวนครึ่งชีวิตที่ผ่านไป
นอกเหนือจากการคำนวณจำนวนอะตอมแล้ว การแตกตัวหรือการลดปริมาณของสารกัมมันตภาพรังสีหลังช่วงครึ่งชีวิตสามารถแสดงได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:
→ เป็นเปอร์เซ็นต์:
พีr = พีอู๋
2x
พีr= เปอร์เซ็นต์ของวัสดุกัมมันตภาพรังสีที่เหลืออยู่ในตัวอย่าง
พีอู๋ = เปอร์เซ็นต์เริ่มต้นของสารกัมมันตภาพรังสีที่อยู่ในตัวอย่าง (จะเป็น 100% เสมอ)
x = จำนวนครึ่งชีวิตที่ผ่านไป
→ ในรูปแบบแป้ง:
ม = มอู๋
2x
ม = มวลสารกัมมันตภาพรังสีที่เหลืออยู่ในตัวอย่าง
มอู๋ = มวลของสารกัมมันตรังสีในตัวอย่าง
x = จำนวนครึ่งชีวิตที่ผ่านไป
→ ในรูปของเศษส่วน (เศษส่วน):
ฉ = นู๋อู๋
2x
F = เศษส่วนที่อ้างถึงวัสดุกัมมันตภาพรังสีที่เหลืออยู่ในตัวอย่าง
นู๋อู๋= ปริมาณที่อ้างอิงถึงวัสดุกัมมันตภาพรังสีในตัวอย่าง ซึ่งในความเป็นจริง จะเป็นที่ 1 เสมอในกรณีของแบบฝึกหัดเกี่ยวกับเศษส่วน
x = จำนวนครึ่งชีวิตที่ผ่านไป
→ ตัวอย่างการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับครึ่งชีวิต
ทำตามตัวอย่างการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับครึ่งชีวิตตอนนี้:
ตัวอย่างที่ 1: หลังจากผ่านไป 12 วัน สารกัมมันตภาพรังสีจะมีกิจกรรมลดลงเหลือ 1/8 ของกิจกรรมเริ่มต้น ครึ่งชีวิตของสารนี้คืออะไร?
ข้อมูลการออกกำลังกาย:
ครึ่งชีวิต (P) = ?
เวลาทั้งหมด (t) = 12 วัน
เศษที่เหลือ (F) = 1/8
ปริมาณเริ่มต้น (Nอู๋) = 1
เราต้องกำหนดจำนวนครึ่งชีวิต (x) ที่วัสดุได้รับความทุกข์ทรมานในนิพจน์ต่อไปนี้:
ฉ = นู๋อู๋
2x
1 = 1
8 2x
2x.1 = 8.1
2x = 8
2x = 23
x = 3
จากนั้นเราจะกำหนดค่าครึ่งชีวิตโดยใช้ค่าของ x พบและเวลาที่ให้โดยคำพูด:
เสื้อ = x พี
12 = 3.P
12 =ป
3
P = 4 วัน
ตัวอย่างที่ 2: ธาตุกัมมันตภาพรังสีมีครึ่งชีวิตเท่ากับ 5 นาที ถ้าคุณมีธาตุนี้ 6 กรัม มวลของมันจะเป็นเท่าไหร่หลังจาก 20 นาที
ข้อมูลการออกกำลังกาย:
ครึ่งชีวิต (P) = 5 นาที
มวลเริ่มต้น (mอู๋) = 6 กรัม
เวลาทั้งหมด = 20 นาที
มวลที่เหลืออยู่ (ม.) = ?
ในขั้นต้น เรากำหนดมูลค่าของปริมาณครึ่งชีวิต (x) ที่วัสดุได้รับในช่วงเวลาและครึ่งชีวิตที่ให้ไว้:
เสื้อ = x พี
20 = x.5
20 = x
5
x = 4
สุดท้าย เราคำนวณมวลที่เหลือผ่านค่าของ x และมวลเริ่มต้นในนิพจน์ต่อไปนี้:
ม = มอู๋
2x
ม = 6
24
ม = 6
16
ม. = 0.375 ก.
ตัวอย่างที่ 3: ธาตุกัมมันตรังสีมีครึ่งชีวิต 20 นาที มวลของคุณจะลดลงเหลือ 25% ของมวลเริ่มต้นนานแค่ไหน?
ข้อมูลการออกกำลังกาย:
ครึ่งชีวิต (P) = 20 นาที
เวลาทั้งหมด (t) = ?
เปอร์เซ็นต์คงเหลือ (Pr) = 25%
เปอร์เซ็นต์เริ่มต้น (Pอู๋) = 100%
เราต้องกำหนดจำนวนครึ่งชีวิต (x) ที่วัสดุได้รับความทุกข์ทรมานในนิพจน์ต่อไปนี้:
พีr = พีอู๋
2x
25 = 100
2x
2x.25 = 100
2x = 100
25
2x = 4
2x = 22
x = 2
จากนั้นเราจะหาค่าของเวลาโดยใช้ค่าของ x ที่พบและค่าครึ่งชีวิตที่ระบุโดยคำสั่ง:
เสื้อ = x พี
เสื้อ = 2.20
t = 40 นาที
By Me. ดิโอโก้ โลเปส ดิอาส
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm
