Radioaktiivne lagunemine: süsinik-14 dateerimine

1 · Ennusta

Süsinik-14 poolestusaeg on 5 730 aastat. Kui sa alustad fikseeritud arvust C-14 aatomitest, kui palju jääb järele täpselt pärast 2 poolestusaega?

• Jääb 1/2, sama mis ühe poolestusaja järel.
• Jääb 1/4 — iga poolestusaeg poolendab hulga, seega kaks poolestusaega tähendab (1/2)×(1/2) = 1/4.
• Pärast 2 poolestusaega ei jää sisuliselt midagi.

2 · Seadista

1. Ava süsinik-14 eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Poolestusaeg on fikseeritud 5 730 aastale; proov alustab N₀ = 10¹² aatomiga.
2. Lülita sisse allesjäänud tuumade arvu näit.
3. Sea iga katse jaoks möödunud aeg (poolestusaegade ühikutes) ja kirjuta üles allesjäänud tuumade osa.

3 · Kogu andmeid

Joonista allesjäänud osa N/N₀ (y-telg) möödunud poolestuste (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas kõver on sirge või kõver?

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses N/N₀ = (1/2)^(t/T½), kasutades T½ = 5 730 aastat. Võrdle tabeliga.
2. Selgita, miks radioaktiivne lagunemine on eksponentlik, mitte lineaarne — iga poolestusaeg poolendab mis tahes sel hetkel allesjääva hulga, seega võrdsed ajavahemikud eemaldavad alati sama OSA, mitte sama absoluuthulga.

5 · Laienda

1. Radiosüsiniku dateerimine mõõdab orgaanilises proovis allesjäänud C-14 osa (võrreldes atmosfääri suhtega, kui organism elas), et hinnata tema vanust. Kasutades N/N₀ = (1/2)^(t/T½), selgita, miks radiosüsiniku dateerimine muutub ebausaldusväärseks proovide jaoks, mis on palju üle umbes 50 000 aasta vanad ( umbes 8–9 poolestusaega).
2. Radioaktiivne lagunemine on üksiku aatomi tasandil põhimõtteliselt juhuslik — sa ei saa kunagi ennustada täpselt, millal üks kindel C-14 tuum laguneb. Selgita, miks poolestusaja seadus töötab ikkagi suure proovi jaoks täpselt, kuigi üksikud lagunemised on ettearvamatud.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte