Radioaktivní přeměna: datování uhlíkem-14

1 · Predikuj

Uhlík-14 má poločas přeměny 5 730 let. Když začneš s pevným počtem atomů C-14, kolik zbyde po přesně 2 poločasech?

• Zbyde 1/2, stejné jako po jednom poločasu.
• Zbyde 1/4 — každý poločas půlí množství, takže dva poločasy znamenají (1/2)×(1/2) = 1/4.
• Po 2 poločasech v podstatě nic nezbyde.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu carbon-14 a stiskni Resetovat. Poločas je pevně 5 730 let; vzorek začíná s N₀ = 10¹² atomů.
2. Zapni odečet počtu zbývajících jader.
3. Nastav uplynulý čas pro každý pokus (v jednotkách poločasů) a zapiš podíl zbývajících jader.

3 · Sbírej data

Vynes zbývající podíl N/N₀ (osa y) proti uplynulým poločasům (osa x) pro své tři pokusy. Je křivka přímka, nebo křivka?

4 · Analyzuj

1. Pro jeden pokus spočti N/N₀ = (1/2)^(t/T½) s T½ = 5 730 let. Porovnej s tabulkou.
2. Vysvětli, proč radioaktivní přeměna je exponenciální, ne lineární — každý poločas půlí, co zrovna zbylo, takže stejné časové intervaly vždy odebírají stejný PODÍL, ne stejné absolutní množství.

5 · Rozšiř

1. Radiokarbonové datování měří zbývající podíl C-14 v organickém vzorku (ve srovnání s atmosférickým poměrem, když organizmus žil) k odhadu jeho stáří. Pomocí N/N₀ = (1/2)^(t/T½) vysvětli, proč datování uhlíkem se stává nespolehlivým pro vzorky mnohem starší než asi 50 000 let (zhruba 8-9 poločasů).
2. Radioaktivní přeměna je fundamentálně náhodná na úrovni jediného atomu — nikdy nemůžeš predikovat, kdy přesně jedno konkrétní jádro C-14 přejde. Vysvětli, proč zákon poločasu přesto funguje přesně pro velký vzorek, i když jednotlivé přeměny jsou nepředvídatelné.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky