Autorius:
Peter Berry
Kūrybos Data:
20 Liepos Mėn 2021
Atnaujinimo Data:
1 Liepos Mėn 2024
Turinys
Skilimo procese esančiai medžiagai laikas, per kurį kiekis sumažėja perpus, vadinamas pusinės eliminacijos periodu arba pusperiodžiu. Iš pradžių šis terminas buvo naudojamas apibūdinti radioaktyvios medžiagos, tokios kaip uranas ar plutonis, skilimą, tačiau šį terminą galime naudoti visoms medžiagoms, turinčioms funkcinį skaidymo greitį. eksponentinis ar ciklinis. Visų medžiagų pusinės eliminacijos laikas gali būti apskaičiuojamas pagal skaidymo greitį, vertę, pagrįstą pradinės medžiagos kiekiu ir medžiagos kiekiu, likusiu po nurodyto laikotarpio.
Žingsniai
1 metodas iš 2: Pusinės eliminacijos periodo supratimas
Apie eksponentinį skaidymą. Eksponentinis skilimas atitinka jame pateiktą formulę
- Kitaip tariant, didėjant, mažėjant ir palaipsniui artėjant prie nulio. Tai yra koreliacija, naudojama apibūdinant pusinės eliminacijos periodą. Atsižvelgiant į pusinės eliminacijos periodą, mums reikia
Perrašykite formulę kaip pusę ciklo. Ši pusinės eliminacijos periodo lygtis priklauso ne nuo kintamojo, bet nuo laiko- aš būsiu
- Šiuo metu turime ne tik įdėti reikšmes į kintamąjį, bet ir laikyti realų pusinės eliminacijos periodą, šiuo atveju, konstanta.
- Tada į eksponentinę lygtį turime įtraukti pusinės eliminacijos periodą, tačiau atliekant šį žingsnį reikia būti atsargiems. Fizikoje eksponentinė lygtis yra izotropinė (nepriklausomai nuo krypties). Mes žinome, kad medžiagų kiekis priklauso nuo laiko, todėl, norėdami gauti izotropinį kiekį, turime padalyti medžiagos kiekį iš pusinės eliminacijos periodo - pastovaus laiko vienetais.
- Taigi mes tai matome ir turime tuos pačius vienetus. Todėl gauname žemiau pateiktą lygtį.
Atsižvelkite į pradinę kokybę. Mūsų nagrinėjama lygtis yra koreliacijos lygtis, naudojama nustatyti kokybės procentą, likusį po tam tikro laikotarpio, palyginti su pradiniu kokybės kiekiu. Paprasčiausiai pridėję pradinį medžiagos kiekį į aukščiau pateiktą lygtį, gausime medžiagos pusinės eliminacijos periodo formulę.
Raskite pusinės eliminacijos periodą. Paprastai pirmiau minėta išraiška apima visus kintamuosius, kurių mums reikia pusinės eliminacijos periodui apibrėžti. Tačiau jei nagrinėjama medžiaga yra nežinoma radioaktyvioji medžiaga, jos masę galima nustatyti prieš ir po tam tikro laikotarpio, tačiau pusinės eliminacijos laikas negali būti nustatytas. Todėl mes galime išplėsti pusinės eliminacijos periodą pagal išmatuojamus kintamuosius. Tai tik vienas iš būdų pakeisti išraišką, kad galėtumėte lengviau nustatyti, ko ieškote. Kiekvienas transformacijos žingsnis yra toks:
- Padalinkite abi išraiškos puses iš pradinės kokybės
- Abiejose išraiškos pusėse paėmus bazinį logaritmą, gauname paprastesnę išraišką, kurioje nėra rodiklio.
- Padauginkite abi išraiškos puses iš ir padalykite abi puses iš kairės pusės, gausite pusinės eliminacijos periodo formulę. Rezultatas bus logaritminės formos, kurią galite konvertuoti į įprastas skaitines reikšmes naudodami skaičiuoklę.
2 metodas iš 2: pavyzdys
1 pavyzdys. Per 180 sekundžių nežinoma radioaktyvioji medžiaga suyra nuo pradinės 300 g iki 112 g masės. Koks yra šios medžiagos pusinės eliminacijos laikas?- Atsakymas: Mes turime pradinės medžiagos kiekį, likusios medžiagos kiekis yra skilimo laikas.
- Pusinės eliminacijos periodo po transformacijos apskaičiavimo formulė yra. Mes tiesiog turime įkišti vertes į dešinę išraiškos pusę ir atlikti skaičiavimus, kad gautume aptariamos radioaktyviosios medžiagos pusinės eliminacijos periodą.
- Patikrinkite, ar rezultatai yra pagrįsti, ar ne. Mes pastebime, kad 112 g yra mažiau nei pusė 300 g, taigi medžiaga yra bent pusiau suskaidyta. Kadangi 127 sekundės <180 sekundės, o tai reiškia, kad medžiagos pusperiodis praėjo, mūsų čia gauti rezultatai yra pagrįsti.
2 pavyzdys. Branduoliniame reaktoriuje susidaro 20 kg urano-232. Jei žinote, kad urano-232 pusinės eliminacijos laikas yra apie 70 metų, per kiek laiko šis uranas-232 nukris iki 0,1 kg?
- Atsakymas: Mes žinome, kad pradinės medžiagos kiekis yra galutinės medžiagos kiekis, kuris yra urano-232 pusinės eliminacijos laikas.
- Pagal pusinės eliminacijos laiką užrašykite pusinės eliminacijos periodo formulę.
- Pakeiskite kintamųjų reikšmes ir apskaičiuokite.
- Nepamirškite visada dar kartą patikrinti, ar rezultatai yra pagrįsti, ar ne.
Patarimas
- Yra dar vienas būdas apskaičiuoti pusinės eliminacijos periodą naudojant sveikųjų skaičių bazes. Ši formulė pakeis logaritminės funkcijos padėtį.
- Pusinės eliminacijos laikas yra tikėtinas laiko, per kurį medžiaga suyra, pusinės dalies įvertinimas, o ne tikslus apskaičiavimas. Pvz., Jei medžiagos yra tik vienas atomas, jokiu būdu negalima, kad po pusinės eliminacijos laiko atomas suyra iki pusės atomo, o tas atomų skaičius bus lygus nuliui arba liks 1. kuo didesnė liekana, tuo tikslesnis puslaidininkių periodo skaičiavimas dėl tikimybės dėsnio, skirto itin dideliems skaičiams.
