Radioaktivni razpad: datiranje z ogljikom-14

1 · Predvidi

Ogljik-14 ima razpolovni čas 5 730 let. Če začneš s fiksnim številom atomov C-14, koliko ostane, ko mine točno 2 razpolovna časa?

• Ostane 1/2, enako kot po enem razpolovnem času.
• Ostane 1/4 — vsak razpolovni čas prereže količino na polovico, torej dva razpolovna časa pomenita (1/2)×(1/2) = 1/4.
• Po 2 razpolovnih časih v bistvu nič ne ostane.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev carbon-14 in pritisni Ponastavi. Razpolovni čas je fiksen 5 730 let; vzorec začne z N₀ = 10¹² atomov.
2. Omogoči odčitek števila preostalih jeder.
3. Nastavi pretečeni čas za vsak poskus (v enotah razpolovnih časov) in zabeleži delež preostalih jeder.

3 · Zberi podatke

Nariši preostali delež N/N₀ (os y) proti pretečenim razpolovnim časom (os x) za svoje tri poskuse. Ali je krivulja premica ali krivulja?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj N/N₀ = (1/2)^(t/T½) s T½ = 5 730 let. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj je radioaktivni razpad eksponenten, ne linearen — vsak razpolovni čas prereže na polovico količino, ki v tej točki ostaja, zato enaki časovni intervali vedno odstranijo isti DELEŽ, ne isto absolutno količino.

5 · Razširi

1. Datiranje z ogljikom meri preostali delež C-14 v organskem vzorcu (glede na atmosfersko razmerje, ko je organizem živel), da oceni njegovo starost. Z N/N₀ = (1/2)^(t/T½) razloži, zakaj postane datiranje z ogljikom nezanesljivo za vzorce precej starejše od približno 50.000 let (grobo 8-9 razpolovnih časov).
2. Radioaktivni razpad je temeljno naključen na ravni enega samega atoma — nikoli ne moreš napovedati, kdaj točno bo razpadlo eno določeno jedro C-14. Razloži, zakaj zakon razpolovnega časa še vedno deluje natančno za velik vzorec, čeprav so posamični razpadi nepredvidljivi.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov