Vật lý hiện đại

Phân rã Carbon-14

Nhấn Phát — N(t) giảm một nửa sau mỗi chu kỳ bán rã đã nén; vẽ đồ thị N hoặc độ phóng xạ theo thời gian.

Phân rã Carbon-14 — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. Nhấn Phát — N(t) giảm một nửa sau mỗi chu kỳ bán rã đã nén; vẽ đồ thị N hoặc độ phóng xạ theo thời gian. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Phân rã phóng xạ

Nhấn Phát: N(t) giảm còn một nửa sau mỗi chu kỳ bán rã nén; đồ thị N hoặc hoạt độ theo thời gian.

Nhấn Phát: N(t) giảm còn một nửa sau mỗi chu kỳ bán rã nén; đồ thị N hoặc hoạt độ theo thời gian.

• N(t) = N₀ e^(−λt)
• T½ = ln2/λ

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Carbon-14 có chu kỳ bán rã 5.730 năm. Nếu bạn bắt đầu với một số nguyên tử C-14 cố định, thì sau đúng 2 chu kỳ bán rã đã trôi qua, số nguyên tử C-14 còn lại là bao nhiêu?

Dự đoán cân nặng

• Còn lại 1/2, giống như sau một chu kỳ bán rã.
• Còn lại 1/4 - mỗi chu kỳ bán rã giảm số lượng xuống một nửa, do đó, hai chu kỳ bán rã có nghĩa là (1/2)×(1/2) = 1/4.
• Về cơ bản không còn lại gì sau 2 chu kỳ bán rã.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Chu kỳ bán rã đã trôi qua

Những gì bạn đo lường:

• Phần còn lại N/N₀

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước carbon-14 và nhấn Reset. chu kỳ bán rã được cố định ở mức 5, 730 năm; mẫu bắt đầu với các nguyên tử N₀ = 10 ¹².
2. Kích hoạt tính năng đọc số hạt nhân còn lại.
3. Đặt thời gian đã trôi qua cho mỗi lần thử (theo đơn vị chu kỳ bán rã ) và ghi lại phần hạt nhân còn lại.

phương trình điều khiển

Luật phân rã theo cấp số nhân — N(t) = N₀ e^(−λt)

Số lượng hạt nhân phóng xạ chưa phân rã giảm theo cấp số nhân theo thời gian: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), trong đó T½ là chu kỳ bán rã - thời gian để chính xác một nửa số mẫu còn lại phân rã.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần dùng thử, hãy tính N/N₀ = (1/2)^(t/T½) sử dụng T½ = 5 , 730 năm. So sánh với bảng.
• Giải thích tại sao sự phân rã phóng xạ là theo cấp số nhân chứ không phải tuyến tính - mỗi chu kỳ bán rã giảm một nửa bất kỳ lượng nào còn lại tại thời điểm đó, do đó, các khoảng thời gian bằng nhau luôn loại bỏ cùng một PHẦN chứ không phải cùng một lượng tuyệt đối.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Phương pháp xác định niên đại bằng carbon đo phần C-14 còn lại trong mẫu hữu cơ (so với tỷ lệ khí quyển khi sinh vật còn sống) để ước tính tuổi của nó. Sử dụng N/N₀ = (1/2)^(t/T½), giải thích tại sao việc xác định niên đại bằng cacbon trở nên không đáng tin cậy đối với các mẫu cũ hơn nhiều so với khoảng 50 , 000 năm (khoảng 8 - 9 chu kỳ bán rã ).
• Sự phân rã phóng xạ về cơ bản là ngẫu nhiên ở cấp độ của một nguyên tử - bạn không bao giờ có thể dự đoán chính xác khi nào một hạt nhân C-14 cụ thể sẽ phân rã. Giải thích tại sao định luật chu kỳ bán rã vẫn có tác dụng chính xác đối với một mẫu lớn, mặc dù các phân rã riêng lẻ là không thể đoán trước được.

• AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
• IB Physics — E.3 Radioactive decay
• General High School Physics — Modern physics intro
• NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light

1. Chào mừng đến carbon 14
2. Chọn hạt nhân
3. Nhấn Phát
4. Đường cong phân rã theo hàm mũ
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Phân Rã Phóng Xạ & Chu Kỳ Bán Rã