Modern fizika
Szén-14 bomlás
Nyomd meg az Indítást — N(t) minden összesűrített felezési időnél feleződik; rajzold N-t vagy az aktivitást az idő függvényében.
Szén-14 bomlás — interaktív Modern fizika szimuláció. Nyomd meg az Indítást — N(t) minden összesűrített felezési időnél feleződik; rajzold N-t vagy az aktivitást az idő függvényében. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Radioaktív bomlás
Nyomd meg az Indítást — N(t) minden összesűrített felezési időnél feleződik; ábrázold N-t vagy az aktivitást az idő függvényében.
A szén-14 béta-bomlással nitrogén-14-re bomlik T½ ≈ 5 730 év felezési idővel. Nyomd meg az Indítást: az atomrács kék ¹⁴C-ből narancs ¹⁴N-re vált, ahogy N(t) csökken. A lejátszás összesűríti az időt, hogy egy felezési idő néhány másodpercbe férjen, de a törtd N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt) összefüggést követi λ = ln2/T½-nél. Használd a bomlási grafikont az A = λN aktivitás leolvasására.
- N(t) = N₀ e^(−λt)
- T½ = ln2/λ
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
A szén-14 felezési ideje 5730 év. Ha rögzített számú C-14 atommal indulsz, mennyi marad pontosan 2 felezési idő után?
Mérlegelendő jóslatok
- 1/2 marad, ugyanannyi, mint egy felezési idő után.
- 1/4 marad — minden felezési idő felezi a mennyiséget, tehát két felezési idő (1/2)×(1/2) = 1/4-et jelent.
- Lényegében semmi nem marad 2 felezési idő után.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Eltelt felezési idők
Amit mérsz:
- Megmaradt hányad N/N₀
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a carbon-14 előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A felezési idő 5730 évre rögzített; a minta N₀ = 10¹² atommal indul.
- Engedélyezd a megmaradt magok számának kijelzőjét.
- Állítsd be az eltelt időt minden mérésnél (felezési idők egységében), és rögzítsd a megmaradt magok hányadát.
Vezéregyenlet
Exponenciális bomlástörvény — N(t) = N₀ e^(−λt)
A bomlás nélküli radioaktív magok száma exponenciálisan csöklik az idővel: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), ahol T½ a felezési idő — az az idő, alatt a megmaradt minta pontosan fele elbomlik.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki az N/N₀ = (1/2)^(t/T½) T½ = 5730 év használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért exponenciális a radioaktív bomlás, nem lineáris — minden felezési idő felezi azt a mennyiséget, ami éppen maradt, tehát az egyenlő időközök mindig ugyanannyi TÖRTet távolítanak el, nem ugyanannyi abszolút mennyiséget.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A szénkormeghatározás egy szerves mintában maradt C-14 hányadát méri (az élő szervezet korabeli légköri arányhoz képest) a kor becslésére. Az N/N₀ = (1/2)^(t/T½) segítségével magyarázd meg, miért válik megbízhatatlanná a szénkormeghatározás a kb. 50 000 évnél sokkal idősebb mintáknál (kb. 8-9 felezési idő).
- A radioaktív bomlás egyetlen atom szintjén alapvetően véletlenszerű — soha nem jósolható meg pontosan, mikor bomlik el egy konkrét C-14 mag. Magyarázd meg, miért működik mégis pontosan a felezési idő törvénye nagy mintánál, noha az egyes bomlások kiszámíthatatlanok.
- 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
- Üdv a Szén-14-nél
- Válaszd ki a nuklidot
- Nyomd meg az Indítást
- Exponenciális bomlási görbe
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Radioaktív bomlás és felezési idő