Radioaktív bomlás: szén-14-es kormeghatározás

1 · Jóslás

A szén-14 felezési ideje 5730 év. Ha rögzített számú C-14 atommal indulsz, mennyi marad pontosan 2 felezési idő után?

• 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.

2 · Előkészítés

1. Nyisd meg a carbon-14 előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A felezési idő 5730 évre rögzített; a minta N₀ = 10¹² atommal indul.
2. Engedélyezd a megmaradt magok számának kijelzőjét.
3. Állítsd be az eltelt időt minden mérésnél (felezési idők egységében), és rögzítsd a megmaradt magok hányadát.

3 · Adatgyűjtés

Ábrázold a megmaradt N/N₀ hányadot (y-tengely) az eltelt felezési időkkel (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Egyenes vonal-e a görbe, vagy görbült?

4 · Elemzés

1. Egy mérésnél számítsd ki az N/N₀ = (1/2)^(t/T½) T½ = 5730 év használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
2. 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.

5 · Kiterjesztés

1. 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).
2. 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.

A fizika a kísérlet mögött

← Vissza a kísérlethez

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap