Fiżika Moderna

Decadement tal-karbonju-14

Agħfas Riproduċi — N(t) jinqasam għan-nofs f’kull nofs-ħajja kkumpressata; uri graff ta’ N jew ta’ attività kontra ż-żmien.

Decadement tal-karbonju-14 — simulazzjoni interattiva ta’ Fiżika Moderna. Agħfas Riproduċi — N(t) jinqasam għan-nofs f’kull nofs-ħajja kkumpressata; uri graff ta’ N jew ta’ attività kontra ż-żmien. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

diżintegrazzjoni radjuattiva

Agħfas Riproduċi — N(t) jinqasam għan-nofs f’kull nofs-ħajja kkumpressata; uri graff ta’ N jew ta’ attività kontra ż-żmien.

Il-karbonju-14 jdecadi b’beta għan-nitroġenu-14 b’T½ ≈ 5,730 sena. Agħfas Riproduċi: il-grilja ta’ l-atomi tibdel mill-¹⁴C blu għall-¹⁴N oranġjo hekk kif N(t) jonqos. Il-playback jikkompressa ż-żmien hekk nofs-ħajja tokkupa ftit sekondi, imma l-frazzjoni timxi skont N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt) b’λ = ln2/T½. Uża l-graff ta’ decadement biex taqra l-attività A = λN.

• N(t) = N₀ e^(−λt)
• T½ = ln2/λ

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Il-karbonju-14 għandu nofs-ħajja ta’ 5,730 sena. Jekk tibda b’numru fiss ta’ atomi ta’ C-14, kemm jibqa’ wara eżattament 2 nofs-ħajjiet?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Jibqa’ 1/2, l-istess bħal wara nofs-ħajja waħda.
• Jibqa’ 1/4 — kull nofs-ħajja taqsam l-ammont bin-nofs, għalhekk żewġ nofs-ħajjiet ifissru (1/2)×(1/2) = 1/4.
• Prattikament xejn jibqa’ wara 2 nofs-ħajjiet.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Nofs-ħajjiet li għaddew

X’tkejjel:

• Frazzjoni li fdal N/N₀

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ carbon-14 u agħfas Reset. In-nofs-ħajja hi fissa f’5,730 sena; il-kampjun jibda b’N₀ = 10¹² atomi.
2. Attiva l-qari ta’ għadd ta’ nuklei li fadal.
3. Issettja l-ħin li għadda għal kull prova (f’unitajiet ta’ nofs-ħajjiet) u irrekordja l-frazzjoni ta’ nuklei li fadal.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Il-Liġi ta’ Diżintegrazzjoni Esponenzjali — N(t) = N₀ e^(−λt)

In-numru ta’ nuklei radjoattivi mhux decaduti jonqos esponenzjalment maż-żmien: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), fejn T½ hi n-nofs-ħajja — il-ħin biex eżattament nofs ta’ kwalunkwe kampjun li fdal jdecadi.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula N/N₀ = (1/2)^(t/T½) bl-użu ta’ T½ = 5,730 sena. Qabbel mat-tabella.
• Ispjega għalfejn id-decadement radjoattiv hu esponenzjali, mhux lineari — kull nofs-ħajja taqsam bin-nofs kwalunkwe ammont jkun fadal f’dak il-punt, għalhekk intervalli ta’ ħin indaqs dejjem jitneħħew l-istess FRAZZJONI, mhux l-istess ammont assolut.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Id-datazzjoni bil-karbonju tkejjel il-frazzjoni li fdal ta’ C-14 f’kampjun organiku (mqabbel mar-rapport atmosferiku meta l-organiżmu kien ħaj) biex tistma l-età tiegħu. Bl-użu ta’ N/N₀ = (1/2)^(t/T½), ispjega għalfejn id-datazzjoni bil-karbonju ssir mhux affidabbli għal kampjuni ħafna eqdem minn madwar 50,000 sena (bejn wieħed u ieħor 8-9 nofs-ħajjiet).
• Id-decadement radjoattiv hu fundamentali każwali fil-livell ta’ atomu wieħed — qatt ma tista’ tbassar eżattament meta nukleju speċifiku ta’ C-14 se jdecadi. Ispjega għalfejn il-liġi ta’ nofs-ħajja xorta taħdem b’preċiżjoni għal kampjun kbir, anki jekk id-decadement individwali huma imprevedibbli.

• 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

1. Merħba għal Karbonju 14
2. Agħżel in-nuklijuda
3. Agħfas Riproduċi
4. kurva ta’ diżintegrazzjoni esponenzjali
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Id-Diżintegrazzjoni Radjuattiva u n-Nofs Għomor