Dezintegrare radioactivă: datarea cu carbon-14

1 · Prezice

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?

• 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.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea carbon-14 și apasă Resetează. Timpul de înjumătățire este fix la 5.730 de ani; mostra pornește cu N₀ = 10¹² atomi.
2. Activează citirea numărului de nuclee rămase.
3. Setează timpul scurs pentru fiecare încercare (în unități de timp de înjumătățire) și înregistrează fracția de nuclee rămase.

3 · Colectează date

Plotează fracția rămasă N/N₀ (axa y) în funcție de timpurile de înjumătățire scurse (axa x) pentru cele trei încercări. Curba este o dreaptă sau o curbă?

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează N/N₀ = (1/2)^(t/T½) folosind T½ = 5.730 de ani. Compară cu tabelul.
2. 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.

5 · Extinde

1. 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).
2. 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.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit