రేడియో క్షయం: కార్బన్-14 డేటింగ్

1 · ఊహించండి

కార్బన్-14 అర్ధాయువు 5,730 సంవత్సరాలు. మీరు నిర్దిష్ట సంఖ్యలో C-14 పరమాణువులతో ప్రారంభిస్తే, సరిగ్గా 2 అర్ధాయువులు గడిచాక ఎంత మిగులుతుంది?

• 1/2 మిగులుతుంది, ఒక అర్ధాయువు తర్వాత వచ్చేదంతే.
• 1/4 మిగులుతుంది — ప్రతి అర్ధాయువు మొత్తాన్ని సగం చేస్తుంది, కాబట్టి రెండు అర్ధాయువులు అంటే (1/2)×(1/2) = 1/4.
• 2 అర్ధాయువుల తర్వాత వాస్తవానికి ఏమీ మిగులదు.

2 · అమరిక

1. carbon-14 ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. అర్ధాయువు 5,730 సంవత్సరాలుగా స్థిరంగా ఉంది; నమూనా N₀ = 10¹² పరమాణువులతో ప్రారంభమవుతుంది.
2. మిగిలిన-కేంద్రకాల-సంఖ్య రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి గడిచిన కాలాన్ని (అర్ధాయువుల యూనిట్లలో) సెట్ చేసి, మిగిలిన కేంద్రకాల భిన్నాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం గడిచిన అర్ధాయువులు (x-అక్షం) పై మిగిలిన భిన్నం N/N₀ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. అది సరళ రేఖా, లేక వక్రమా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, T½ = 5,730 సంవత్సరాలు ఉపయోగించి N/N₀ = (1/2)^(t/T½) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. రేడియో క్షయం రేఖీయం కాదు, ఘాతీయం ఎందుకో వివరించండి — ప్రతి అర్ధాయువు ఆ సమయంలో మిగిలి ఉన్న మొత్తాన్ని సగం చేస్తుంది, కాబట్టి సమాన కాల వ్యవధులు ఎప్పుడూ సమాన నిరపేక్ష మొత్తం కాదు, సమాన భిన్నాన్నే తొలగిస్తాయి.

5 · విస్తరించండి

1. కార్బన్ డేటింగ్ సేంద్రీయ నమూనాలో మిగిలిన C-14 భిన్నాన్ని (జీవించి ఉన్నప్పుడు వాతావరణ నిష్పత్తితో పోల్చి) కొలిచి దాని వయస్సును అంచనా వేస్తుంది. N/N₀ = (1/2)^(t/T½) ఉపయోగించి, సుమారు 50,000 సంవత్సరాల కంటే చాలా పురాతన నమూనాలకు (సుమారు 8-9 అర్ధాయువులు) కార్బన్ డేటింగ్ నమ్మదగనిది ఎందుకవుతుందో వివరించండి.
2. రేడియో క్షయం ఒక్క పరమాణువు స్థాయిలో మౌలికంగా యాదృచ్ఛికం — ఒక నిర్దిష్ట C-14 కేంద్రకం ఎప్పుడు క్షయం చెందుతుందో ఎప్పుడూ ఖచ్చితంగా ఊహించలేము. విడి క్షయాలు ఊహించలేనివైనా, పెద్ద నమూనాకు అర్ధాయువు నియమం ఇంకా ఖచ్చితంగా ఎందుకు పనిచేస్తుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు