Innehåll

• Steg
• Råd

För ett ämne i nedbrytningsprocessen är den tid det tar för mängden att halveras känd som halveringstid eller halveringstid. Ursprungligen användes termen för att beskriva nedbrytningen av en radioaktiv substans som uran eller plutonium, men vi kan använda denna term för alla ämnen med en funktionell nedbrytningshastighet. exponentiell eller cyklisk. Halveringstiden för alla ämnen kan beräknas genom nedbrytningshastigheten, ett värde baserat på mängden av det ursprungliga ämnet och mängden ämne som återstår efter en angiven tidsperiod.

Steg

Metod 1 av 2: Förstå halveringstiden

1. 

   Om exponentiell sönderdelning. Det exponentiella förfallet följer formeln i det
   • Med andra ord, när de ökar, minskar och gradvis närmar sig noll. Detta är korrelationen som används för att beskriva halveringstiden. Med tanke på halveringstiden behöver vi därför

2. 

   
   
   Skriv om formeln som en halv cykel. Denna halveringstid ekvation är inte beroende av variabel utan av tid
   • Det kommer jag att vara
   • Vid det här laget är vad vi behöver göra inte bara placera värdena i variabeln utan betrakta den verkliga halveringstiden, i det här fallet, en konstant.
   • Det är då nödvändigt att införliva halveringstiden i den exponentiella ekvationen, men man bör vara försiktig när man utför detta steg. I fysik är den exponentiella ekvationen en isotrop ekvation (oberoende av riktningen). Vi vet att mängden ämnen beror på tid, så vi måste dela upp kvantiteten av materia med halveringstiden - en konstant i tidsenheter - för att få en isotrop kvantitet.
   • Således ser vi det och har också samma enheter. Därför får vi ekvationen som beskrivs nedan.

3. 

   
   
   Ta hänsyn till den ursprungliga kvaliteten. Ekvationen vi överväger är en korrelationsekvation som används för att bestämma procentandelen av kvaliteten som återstår efter en tidsperiod jämfört med den ursprungliga kvantiteten av kvalitet. Genom att helt enkelt lägga till den ursprungliga mängden substans i ekvationen ovan får vi formeln för ett ämnes halveringstid.

4. 

   Hitta halveringstiden. Vanligtvis innehåller ovanstående uttryck alla variabler som vi behöver för att definiera halveringstiden. Men om ämnet i fråga är ett okänt radioaktivt material är det möjligt att bestämma dess massa före och efter en tidsperiod, men dess halveringstid kan inte bestämmas. Därför kan vi utöka halveringstiden enligt mätbara variabler. Detta är bara ett sätt att omvandla ett uttryck så att du enkelt kan identifiera vad du letar efter. Varje steg i transformationen är som följer:
   • Dela båda sidorna av uttrycket efter den ursprungliga kvaliteten
   • Med baslogaritmen på båda sidor av uttrycket får vi ett enklare uttryck som inte innehåller en exponent.
   • Multiplicera båda sidor av uttrycket med, och dela sedan båda sidor med vänster sida, du får halveringstidsformeln. Resultatet blir i logaritmisk form, som du kan konvertera till vanliga numeriska värden med hjälp av en miniräknare.
   annons

Metod 2 av 2: Exempel

1. 

   
   
   Exempel 1. Inom 180 sekunder förfaller ett okänt radioaktivt material från sin ursprungliga massa på 300 g till 112 g. Vad är halveringstiden för detta ämne?
   • Svaret: Vi har mängden av det ursprungliga ämnet är mängden av det återstående ämnet är nedbrytningstiden.
   • Formeln för beräkning av halveringstiden efter omvandlingen är. Vi behöver bara ansluta värdena till höger om uttrycket och göra beräkningen för att få halveringstiden för det radioaktiva materialet i fråga.
   • Kontrollera om resultaten är rimliga eller inte. Vi finner att 112 g är mindre än hälften av 300 g, så ämnet bryts ned minst hälften. Sedan 127 sekunder <180 sekunder betyder det att ämnet har passerat halveringstiden, så resultaten vi har här är rimliga.

2. 

   Exempel 2. En kärnreaktor producerar 20 kg uran-232. Om du vet att halveringstiden för uran-232 är cirka 70 år, hur lång tid tar det för detta uran-232 att sjunka till 0,1 kg?
   • Svaret: Vi vet att mängden av utgångssubstansen är mängden av den slutliga substansen som är halveringstiden för uran-232
   • Skriv ner halveringstidsformeln baserat på halveringstiden.
   • Ersätt värden för variabler och beräkna.
   • Kom ihåg att alltid dubbelkolla om resultaten är rimliga eller inte.
   annons

Råd

• Det finns ett annat sätt att beräkna halveringstiden med heltalbaser. I denna formel, och kommer att vända positionen i den logaritmiska funktionen.
• Halveringstiden är en sannolik uppskattning av hur lång tid det tar för ett ämne att förfalla i halva snarare än en exakt beräkning. Till exempel, om det bara finns en atomämne kvar, finns det inget sätt att atomen kommer att förfalla till hälften av atomen efter en halveringstid, men antalet atomer kommer att vara noll eller förbli 1. ju större rest, desto mer exakt beräknas halvledarperiodberäkningen på grund av sannolikhetslagen för extremt stora antal.