आधुनिक भौतिकी
कार्बन-14 क्षय
प्ले दबाएँ — N(t) हर संकुचित अर्ध-आयु में आधा हो जाता है; N या सक्रियता का समय के साथ आलेख देखें।
कार्बन-14 क्षय — इंटरैक्टिव आधुनिक भौतिकी सिमुलेशन। प्ले दबाएँ — N(t) हर संकुचित अर्ध-आयु में आधा हो जाता है; N या सक्रियता का समय के साथ आलेख देखें। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
रेडियोधर्मी क्षय
चलाएँ दबाएँ — N(t) प्रत्येक संकुचित अर्धायु में आधा हो जाता है; समय के विरुद्ध N या सक्रियता का ग्राफ देखें।
कार्बन-14, नाइट्रोजन-14 में बीटा-क्षय होता है, T½ ≈ 5,730 वर्ष। चलाएँ दबाएँ… भिन्न N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt) का पालन करता है, λ = ln2/T½। क्षय-ग्राफ से सक्रियता A = λN पढ़ें।
- N(t) = N₀ e^(−λt)
- T½ = ln2/λ
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
कार्बन-14 की अर्धायु 5,730 वर्ष है। यदि आप C-14 परमाणुओं की एक निश्चित संख्या से शुरू करें, तो ठीक 2 अर्धायु बीत जाने पर कितना शेष बचता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- 1 /2 एक half-life के बाद भी वैसा ही रहता है।
- 1 /4 शेष है - प्रत्येक half-life राशि को आधा कर देता है, इसलिए दो half-lives का अर्थ है (1/2)×(1/2) = 1 /4.
- 2 half-lives के बाद मूलतः कोई नहीं बचता।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- बीते हुए अर्धायु
आप क्या मापते हैं:
- शेष अंश N/N₀
जाँच कैसे चलती है
- carbon-14 प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। half-life 5, 730 वर्षों पर निर्धारित है; नमूना N₀ = 10 ¹² परमाणुओं से शुरू होता है।
- remaining-nuclei-count रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए बीता हुआ समय निर्धारित करें (half-lives की इकाइयों में) और शेष नाभिक के अंश को रिकॉर्ड करें।
नियंत्रक समीकरण
घातीय क्षय नियम — N(t) = N₀ e^(−λt)
अविघटित रेडियोधर्मी नाभिकों की संख्या समय के साथ तेजी से गिरती है: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), जहाँ T½ half-life है - किसी भी शेष नमूने के ठीक आधे के क्षय होने का समय।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, T½ = 5,730 वर्षों का उपयोग करके N/N₀ = (1/2)^(t/T½) की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
- समझाएं कि रेडियोधर्मी क्षय घातीय क्यों है, रैखिक नहीं - प्रत्येक half-life उस बिंदु पर जो भी राशि बची है उसे आधा कर देता है, इसलिए समान समय अंतराल हमेशा एक ही अंश को हटाते हैं, समान निरपेक्ष मात्रा को नहीं।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- कार्बन डेटिंग किसी कार्बनिक नमूने में C-14 के शेष अंश को मापती है (जब जीव जीवित था तब वायुमंडलीय अनुपात की तुलना में) उसकी आयु का अनुमान लगाया जाता है। N/N₀ = (1/2)^(t/T½), का उपयोग करके बताएं कि कार्बन डेटिंग 50, 000 वर्ष (लगभग 8 - 9 half-lives) से अधिक पुराने नमूनों के लिए अविश्वसनीय क्यों हो जाती है।
- रेडियोधर्मी क्षय मौलिक रूप से एकल परमाणु के स्तर पर यादृच्छिक होता है - आप कभी भी सटीक भविष्यवाणी नहीं कर सकते कि एक विशिष्ट C-14 नाभिक कब क्षय होगा। बताएं कि क्यों half-life नियम अभी भी बड़े नमूने के लिए सटीक रूप से काम करता है, भले ही व्यक्तिगत क्षय अप्रत्याशित हो।
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.3 Radioactive decay
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Carbon-14 में आपका स्वागत है
- न्यूक्लाइड
- चलाएँ दबाएँ
- चरघातांकी क्षय वक्र
- गुण पैनल खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिमुलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।