Rádioaktívny rozpad: datovanie uhlíkom-14

1 · Predikuj

Uhlík-14 má polčas rozpadu 5,730 rokov. Ak začínaš s pevným počtom atómov C-14, koľko zostane po presne 2 polčasoch rozpadu?

• Zostane 1/2, rovnako ako po jednom polčase.
• Zostane 1/4 — každý polčas rozpoľuje množstvo, takže dva polčasy znamenajú (1/2)×(1/2) = 1/4.
• V podstate nič nezostane po 2 polčasoch.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu uhlík-14 a stlač Resetovať. Polčas je pevne 5,730 rokov; vzorka začína s N₀ = 10¹² atómov.
2. Zapni odčítanie počtu zostávajúcich jadier.
3. Nastav uplynulý čas pre každý pokus (v jednotkách polčasov) a zaznamenaj podiel zostávajúcich jadier.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj zostávajúci podiel N/N₀ (os y) verzus uplynuté polčasy (os x) pre svoje tri pokusy. Je krivka priamka alebo krivka?

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj N/N₀ = (1/2)^(t/T½) s T½ = 5,730 rokov. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo rádioaktívny rozpad je exponenciálny, nie lineárny — každý polčas rozpoľuje akékoľvek množstvo, ktoré vtedy zostáva, takže rovnaké časové intervaly vždy odoberajú ten istý PODIEL, nie tú istú absolútnu hodnotu.

5 · Rozšír

1. Radiokarbónové datovanie meria zostávajúci podiel C-14 v organickej vzorke (v porovnaní s atmosférickým pomerom, keď organizmus žil) na odhad jej veku. Pomocou N/N₀ = (1/2)^(t/T½) vysvetli, prečo uhlíkové datovanie sa stáva nespoľahlivým pre vzorky oveľa staršie než asi 50,000 rokov (zhruba 8–9 polčasov).
2. Rádioaktívny rozpad je fundamentálne náhodný na úrovni jedného atómu — nikdy nemôžeš predikovať presne, kedy sa jedno konkrétne jadro C-14 rozpadne. Vysvetli, prečo zákon polčasu stále funguje presne pre veľkú vzorku, hoci jednotlivé rozpady sú nepredvídateľné.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky