Radioaktivni raspad: datiranje ugljikom-14

1 · Predviđanje

Ugljik-14 ima vrijeme poluraspada od 5 730 godina. Ako kreneš s fiksnim brojem atoma C-14, koliko ostaje nakon točno 2 perioda poluraspada?

• Ostaje 1/2, isto kao nakon jednog perioda poluraspada.
• Ostaje 1/4 — svaki vrijeme poluraspada prepolovljuje količinu, pa dva perioda znače (1/2)×(1/2) = 1/4.
• U biti ništa ne ostaje nakon 2 perioda poluraspada.

2 · Postava

1. Otvori postav carbon-14 i pritisni Resetiraj. Period poluraspada fiksiran je na 5 730 godina; uzorak počinje s N₀ = 10¹² atoma.
2. Omogući očitanje broja preostalih jezgri.
3. Postavi proteklo vrijeme za svaki pokušaj (u jedinicama perioda poluraspada) i zabilježi udio preostalih jezgri.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj preostali udio N/N₀ (y-os) naspram proteklih perioda poluraspada (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li krivulja pravac ili krivulja?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj N/N₀ = (1/2)^(t/T½) koristeći T½ = 5 730 godina. Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto je radioaktivni raspad eksponencijalan, a ne linearan — svaki vrijeme poluraspada prepolovljuje ono što u toj točki ostaje, pa jednaki vremenski intervali uvijek uklanjaju isti UDIO, a ne isti apsolutni iznos.

5 · Proširenje

1. Datiranje ugljikom mjeri preostali udio C-14 u organskom uzorku (u usporedbi s atmosferskim omjerom dok je organizam bio živ) za procjenu starosti. Koristeći N/N₀ = (1/2)^(t/T½), objasni zašto datiranje ugljikom postaje nepouzdano za uzorke mnogo starije od oko 50 000 godina (otprilike 8-9 perioda poluraspada).
2. Radioaktivni raspad u temelju je slučajan na razini jednog atoma — nikad ne možeš predvidjeti točno kada će se jedna određena jezgra C-14 raspasti. Objasni zašto zakon perioda poluraspada ipak radi precizno za velik uzorak, iako su pojedinačni raspadi nepredvidivi.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis