Fizică modernă
Dezintegrare carbon-14
Apasă Pornește — N(t) se înjumătățește la fiecare timp de înjumătățire comprimat; plotează N sau activitatea în funcție de timp.
Dezintegrare carbon-14 — simulație interactivă de Fizică modernă. Apasă Pornește — N(t) se înjumătățește la fiecare timp de înjumătățire comprimat; plotează N sau activitatea în funcție de timp. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Dezintegrare radioactivă
Apasă Pornește — N(t) se înjumătățește la fiecare timp de înjumătățire comprimat; plotează N sau activitatea în funcție de timp.
Carbon-14 se dezintegrează beta în azot-14 cu T½ ≈ 5.730 de ani. Apasă Pornește: grila de atomi trece din ¹⁴C albastru în ¹⁴N portocaliu pe măsură ce N(t) scade. Redarea comprimă timpul astfel încât un timp de înjumătățire să încapă în câteva secunde, dar fracția urmează N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt) cu λ = ln2/T½. Folosește graficul de dezintegrare pentru a citi activitatea A = λN.
- N(t) = N₀ e^(−λt)
- T½ = ln2/λ
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
Carbon-14 are un timp de înjumătățire de 5.730 de ani. Dacă pornești cu un număr fix de atomi de C-14, cât rămâne după exact 2 timpuri de înjumătățire?
Predicții de cântărit
- Rămâne 1/2, la fel ca după un timp de înjumătățire.
- Rămâne 1/4 — fiecare timp de înjumătățire taie cantitatea la jumătate, deci două înjumătățiri înseamnă (1/2)×(1/2) = 1/4.
- Esențial nimic nu mai rămâne după 2 înjumătățiri.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Timpuri de înjumătățire scurse
Ce măsori:
- Fracția rămasă N/N₀
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea carbon-14 și apasă Resetează. Timpul de înjumătățire este fix la 5.730 de ani; mostra pornește cu N₀ = 10¹² atomi.
- Activează citirea numărului de nuclee rămase.
- Setează timpul scurs pentru fiecare încercare (în unități de timp de înjumătățire) și înregistrează fracția de nuclee rămase.
Ecuația guvernantă
Legea dezintegrării exponențiale — N(t) = N₀ e^(−λt)
Numărul de nuclee radioactive nedezintegrate scade exponențial cu timpul: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), unde T½ este timpul de înjumătățire — timpul pentru ca exact jumătate din orice mostră rămasă să se dezintegreze.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează N/N₀ = (1/2)^(t/T½) folosind T½ = 5.730 de ani. Compară cu tabelul.
- Explică de ce dezintegrarea radioactivă este exponențială, nu liniară — fiecare timp de înjumătățire taie la jumătate orice cantitate rămasă la acel moment, deci intervale de timp egale elimină mereu aceeași FRACȚIE, nu aceeași cantitate absolută.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Datarea cu carbon măsoară fracția rămasă de C-14 într-o mostră organică (comparată cu raportul atmosferic de când organismul era viu) pentru a-i estima vârsta. Folosind N/N₀ = (1/2)^(t/T½), explică de ce datarea cu carbon devine nesigură pentru mostre mult mai vechi de aproximativ 50.000 de ani (aproximativ 8-9 înjumătățiri).
- Dezintegrarea radioactivă este fundamental aleatorie la nivelul unui singur atom — nu poți prezice niciodată exact când se va dezintegra un anumit nucleu de C-14. Explică de ce legea timpului de înjumătățire funcționează totuși precis pentru o mostră mare, deși dezintegrările individuale sunt imprevizibile.
- 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
- Bine ai venit la Carbon 14
- Selectează nucidul
- Apasă Pornește
- Curbă de dezintegrare exponențială
- Deschide panoul Proprietăți
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →
Dezintegrare radioactivă și timpul de înjumătățire