Halfwaardetijd En Radioactieve Vervaltarieven

Halfwaardetijd En Radioactieve Vervaltarieven

Halfwaardetijd: instabiele kern vervalt radioactief en vermindert zijn massa. Halftijd is de tijd die nodig is om de helft van de massa radioactieve materie te laten vergaan. Het is afhankelijk van materietypes of n / p verhouding. Als de initiële massa van materie m₀ is, heeft het na t tijd massa m, en als de halfwaardetijd van materie t_(1/2) is;

wanneer t = t (1/2) m = m₀ / 2

Onderstaande afbeelding toont de hoeveelheid massa naarmate de tijd verstrijkt;

Na de eerste helft neemt de massa af tot m₀/2, na de tweede helft neemt de helft van de vorige waarde af. Als we het als vergelijking schrijven, krijgen we;

m=m₀/2n

Waar “n” het aantal halfwaardetijden is, n=t/t_(1/2)

Nu tekenen we een grafiek van massa versus tijd van radioactief verval.

Zoals u in de grafiek kunt zien, neemt de massa met de tijd af, maar wordt nooit nul.

Enkele eigenschappen van halfwaardetijd:

• Elke verschillende kern heeft zijn eigen halfwaardetijd, met andere woorden, halfwaardetijd is specifieke eigenschappen van de kern. Aan de andere kant hebben isotopen van atomen ook een andere halfwaardetijd, omdat hun aantal neutronen verschillend is.
• Halfwaardetijd is niet afhankelijk van de initiële massa van materie, het is constant voor elke kern.
• Halfwaardetijd is niet afhankelijk van temperatuur en druk.

Voorbeeld: als de tijd verstrijkt voor verval 31/32 van de materie 60 jaar is, vind dan de halfwaardetijd.

Oplossing:

Sinds 31/32 van materie vervalt, is 1/32 van materie over. Als de initiële massa m₀ is;

Zoals je op de foto kunt zien, zijn er 5 halfwaardetijd;

5t_(1/2) = 60 jaar t_(1/2)=12 jaar

Voorbeeld: Welke van de volgende beweringen zijn waar voor de halfwaardetijd van zaken;

I. Het verandert met de verandering in massa van materie.

II. Het verandert met veranderingen in de temperatuur.

III. Het verandert met de veranderingen van soorten zaken.

Oplossing:

Zoals we eerder vermelden, hangt de halfwaardetijd van materie alleen af van materiesoorten. III is waar.

Tarief Van Verval:

De snelheid van verval is het aantal gedesintegreerde nucleus in tijdseenheid. De snelheid van verval hangt af van de halfwaardetijd en de massa van de materie.

• De snelheid van verval is omgekeerd evenredig met de halfwaardetijd van materie. Als massa’s van twee zaken gelijk zijn, heeft materie met een kleinere halfwaardetijd een hoger verval.
• De snelheid van verval is recht evenredig met de massa radioactieve materie.
• Omdat de massa materie afneemt in het vervalproces, neemt de snelheid van verval ook af met de tijd.

De relatie tussen halfwaardetijd en verval is; k=0,693/t_(1/2)

waarbij k de snelheid van verval is en t_(1/2) de halfwaardetijd is.

Voorbeeld: Onderstaande grafiek toont radioactief verval van materie X.

Gebruik deze grafiek en geef aan of de volgende beweringen waar of onwaar zijn;

I. Halfwaardetijd van materie is 10 jaar.

II. Snelheidsverval van materie na 20 jaar is kleiner dan aanvankelijk snelheidsverval.

III. Bedrag van zaken verval in eerste halfjaar en tweede halfjaar zijn gelijk.

Oplossing:

I. Wanneer de massa afneemt van m₀ tot m₀/ 4, heeft het een halfwaardetijd; 2t_(1/2)=20

t_(1/2)=10 jaar I is waar.

II. Omdat de massa na het tweede verval kleiner is dan de initiële massa en de snelheid van verval direct evenredig is met de massa, is de snelheid van het verval na het tweede verval kleiner dan de oorspronkelijke waarde. II is waar.

III. Massa afname in eerste verval;

m₀-m₀/2=m₀/2 g

Massa afname na tweede verval;

m₀/2-m₀/4=m₀/4 g

De afname in massa is dus niet gelijk in het eerste en tweede verval. III is onjuist.

Nucleaire Chemie (Radioactiviteit) Examens En Probleem Oplossingen