Radioaktivt sönderfall: kol-14-datering

1 · Förutsäg

Kol-14 har halveringstiden 5 730 år. Om du börjar med ett fast antal C-14-atomer, hur mycket återstår efter exakt 2 halveringstider?

• 1/2 återstår, samma som efter en halveringstid.
• 1/4 återstår — varje halveringstid halverar mängden, så två halveringstider ger (1/2)×(1/2) = 1/4.
• I praktiken inget återstår efter 2 halveringstider.

2 · Uppbyggnad

1. Öppna förinställningen Kol-14 och tryck på Återställ. Halveringstiden är fast på 5 730 år; provet startar med N₀ = 10¹² atomer.
2. Aktivera avläsningen av antalet kvarvarande kärnor.
3. Ställ in den förflutna tiden för varje försök (i enheter av halveringstider) och notera andelen kvarvarande kärnor.

3 · Samla data

Rita den kvarvarande andelen N/N₀ (y-axeln) mot antalet förflutna halveringstider (x-axeln) för dina tre försök. Är kurvan en rät linje eller en kurva?

4 · Analysera

1. Beräkna för ett försök N/N₀ = (1/2)^(t/T½) med T½ = 5 730 år. Jämför med tabellen.
2. Förklara varför radioaktivt sönderfall är exponentiellt, inte linjärt — varje halveringstid halverar den mängd som då finns kvar, så lika långa tidsintervall tar alltid bort samma ANDEL, inte samma absoluta mängd.

5 · Utvidga

1. Koldatering mäter den kvarvarande andelen C-14 i ett organiskt prov (jämfört med atmosfärens förhållande när organismen levde) för att uppskatta dess ålder. Använd N/N₀ = (1/2)^(t/T½) för att förklara varför koldatering blir opålitlig för prov som är betydligt äldre än cirka 50 000 år (ungefär 8–9 halveringstider).
2. Radioaktivt sönderfall är i grunden slumpmässigt på nivån för en enskild atom — du kan aldrig förutsäga exakt när en viss specifik C-14-kärna kommer att sönderfalla. Förklara varför halveringstidslagen ändå fungerar exakt för ett stort prov, trots att enskilda sönderfall är oförutsägbara.

Fysiken bakom det här experimentet

← Tillbaka till experimentet

138 gratis utskrivbara labblad i fysik