Pereputan Radioaktif: Pentarikhan Karbon-14

1 · Ramal

Karbon-14 mempunyai separuh hayat 5,730 tahun. Jika anda bermula dengan bilangan tetap atom C-14, berapa banyak berbaki selepas tepat 2 separuh hayat berlalu?

• 1/2 berbaki, sama seperti selepas satu separuh hayat.
• 1/4 berbaki -- setiap separuh hayat memotong jumlah itu kepada separuh, jadi dua separuh hayat bermakna (1/2)×(1/2) = 1/4.
• Pada dasarnya tiada berbaki selepas 2 separuh hayat.

2 · Susun

1. Buka praset karbon-14 dan tekan Set semula. Separuh hayat ditetapkan pada 5,730 tahun; sampel bermula dengan N₀ = 10¹² atom.
2. Aktifkan bacaan bilangan-nuklei-berbaki.
3. Tetapkan masa berlalu bagi setiap percubaan (dalam unit separuh hayat) dan rekod pecahan nuklei berbaki.

3 · Kumpul Data

Plot pecahan berbaki N/N₀ (paksi-y) melawan separuh hayat berlalu (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Adakah lengkungnya garis lurus atau lengkung?

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira N/N₀ = (1/2)^(t/T½) menggunakan T½ = 5,730 tahun. Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan mengapa pereputan radioaktif eksponen, bukan linear -- setiap separuh hayat menyekurangkan apa sahaja jumlah yang berbaki pada ketika itu, jadi selang masa sama sentiasa membuang PECAHAN sama, bukan jumlah mutlak sama.

5 · Lanjutkan

1. Pentarikhan karbon mengukur pecahan berbaki C-14 dalam sampel organik (dibandingkan dengan nisbah atmosfera ketika organisma itu hidup) untuk menganggar usianya. Menggunakan N/N₀ = (1/2)^(t/T½), terangkan mengapa pentarikhan karbon menjadi tidak boleh dipercayai bagi sampel jauh lebih tua daripada kira-kira 50,000 tahun (lebih kurang 8-9 separuh hayat).
2. Pereputan radioaktif pada dasarnya rawak pada aras satu atom -- anda tidak pernah boleh meramalkan bila tepat satu nuklei C-14 tertentu akan mereput. Terangkan mengapa hukum separuh hayat masih berfungsi dengan tepat bagi sampel besar, walaupun pereputan individu tidak boleh diramal.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma