Radioactive Decay: Pagtatantiya ng Edad gamit ang Carbon-14
1 · Humula
Ang Carbon-14 ay may half-life na 5,730 taon. Kagsisimula ka sa nakatakdang bilang ng C-14 atom, magkano ang natitira pagkatapos ng eksaktong 2 half-life?
- 1/2 ang natitira, gaya ng pagkatapos ng isang half-life.
- 1/4 ang natitira — kalahati ang dinadagdagan ng bawat half-life, kaya dalawang half-life ay (1/2)×(1/2) = 1/4.
- Wala nang masyadong natitira pagkatapos ng 2 half-life.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang carbon-14 preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi sa 5,730 taon ang half-life; nagsisimula ang sample sa N₀ = 10¹² atom.
- I-enable ang remaining-nuclei-count readout.
- Itakda ang nakaraang oras sa bawat trial (sa unit ng half-life) at itala ang fraction ng nuclei na natitira.
3 · Mangulekta ng Data
| Nakaraang half-life | Natitirang fraction N/N₀ |
|---|---|
| 0.50 | |
| 1.00 | |
| 2.00 |
I-plot ang natitirang fraction N/N₀ (y-axis) laban sa nakaraang half-life (x-axis) para sa tatlong trial. Linya ba o kurba?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang N/N₀ = (1/2)^(t/T½) gamit ang T½ = 5,730 taon. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit exponential, hindi linyar, ang radioactive decay — kalahati ng anumang natitira sa point na iyon ang inaalis ng bawat half-life, kaya parehong FRACTION ang inaalis ng parehong oras, hindi parehong absolute na dami.
5 · Palawakin
- Sinusukat ng carbon dating ang natitirang fraction ng C-14 sa organic na sample (kumpara sa atmospheric ratio noong buhay pa ang organismo) para tantyahin ang edad. Gamit ang N/N₀ = (1/2)^(t/T½), ipaliwanag kung bakit hindi na maaasahan ang carbon dating para sa sample na mas matanda nang husto sa mga 50,000 taon (mga 8-9 half-life).
- Fundamental na random ang radioactive decay sa level ng isang atom — hindi mo kailanman mahuhulaan kung kailan exactly magde-decay ang isang partikular na C-14 nucleus. Ipaliwanag kung bakit gumagana pa rin nang tumpak ang half-life law para sa malaking sample, kahit unpredictable ang indibidwal na decay.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Exponential Decay Law
Ang bilang ng hindi pa nagde-decay na radioactive nucleus ay exponential na bumabagsak sa oras: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), kung saan T½ ang half-life — ang oras para eksaktong kalahati ng anumang natitirang sample ay mag-decay.