المحتوى

• خطوات
• النصيحة

بالنسبة لمادة في عملية التحلل ، يُطلق على الوقت الذي يستغرقه خفض الكمية إلى النصف نصف العمر أو نصف العمر. في الأصل ، تم استخدام المصطلح لوصف تحلل مادة مشعة مثل اليورانيوم أو البلوتونيوم ، ومع ذلك ، يمكننا استخدام هذا المصطلح لجميع المواد ذات معدل التحلل الوظيفي. أسي أو دوري. يمكن حساب عمر النصف لجميع المواد من خلال معدل التحلل ، وهي قيمة تعتمد على كمية المادة الأصلية وكمية المادة المتبقية بعد فترة زمنية محددة.

خطوات

طريقة 1 من 2: فهم عمر النصف

1. 

   حول التحلل الأسي. يتبع الاضمحلال الأسي الصيغة الموجودة فيه
   • بمعنى آخر ، كلما زادت وتنقص وتقترب تدريجياً من الصفر ، هذا هو الارتباط المستخدم لوصف عمر النصف. لذلك ، بالنظر إلى نصف العمر ، نحتاج

2. 

   
   
   أعد كتابة الصيغة كنصف دورة. معادلة نصف العمر هذه لا تعتمد على المتغير ولكن على الوقت
   • سأكون
   • في هذه المرحلة ، ما يتعين علينا القيام به ليس مجرد وضع القيم في المتغير ولكن اعتبار نصف العمر الحقيقي ، في هذه الحالة ، ثابتًا.
   • من الضروري بعد ذلك دمج نصف العمر في المعادلة الأسية ، ومع ذلك ، يجب توخي الحذر عند تنفيذ هذه الخطوة. في الفيزياء ، المعادلة الأسية هي معادلة الخواص (مستقلة عن الاتجاه). نعلم أن كمية المواد تعتمد على الوقت ، لذلك نحتاج إلى قسمة كمية المادة على نصف العمر - ثابت الوحدة الزمنية - للحصول على كمية متناحرة.
   • وبالتالي ، فإننا نرى ذلك ولدينا أيضًا نفس الوحدات. لذلك ، نحصل على المعادلة الموضحة أدناه.

3. 

   
   
   ضع في الاعتبار الجودة الأولية. المعادلة التي ندرسها هي معادلة ارتباط تستخدم لتحديد النسبة المئوية لكمية الجودة المتبقية بعد فترة زمنية مقارنة بالكمية الأولية للجودة. بمجرد إضافة الكمية الأولية للمادة إلى المعادلة أعلاه ، سنحصل على صيغة عمر النصف للمادة.

4. 

   ابحث عن نصف العمر. عادةً ما يتضمن التعبير أعلاه جميع المتغيرات التي نحتاجها لتحديد عمر النصف. ومع ذلك ، إذا كانت المادة المعنية مادة مشعة غير معروفة ، فمن الممكن تحديد كتلتها قبل فترة زمنية وبعدها ، ولكن لا يمكن تحديد نصف عمرها. لذلك ، يمكننا توسيع عمر النصف وفقًا للمتغيرات القابلة للقياس. هذه مجرد طريقة واحدة لتحويل تعبير ما لمساعدتك على تحديد ما تبحث عنه بسهولة. كل خطوة من خطوات التحول هي كما يلي:
   • قسّم جانبي التعبير على الجودة الأولية
   • بأخذ اللوغاريتم الأساسي في كلا طرفي التعبير ، نحصل على تعبير أبسط لا يحتوي على أس.
   • اضرب طرفي التعبير في ، ثم اقسم كلا الجانبين على الجانب الأيسر للحصول على صيغة نصف العمر. ستكون النتيجة بصيغة لوغاريتمية ، والتي يمكنك تحويلها إلى قيم رقمية عادية باستخدام الآلة الحاسبة.
   الإعلانات

الطريقة 2 من 2: مثال

1. 

   
   
   مثال 1. في غضون 180 ثانية ، تتحلل مادة مشعة غير معروفة من كتلتها الأصلية البالغة 300 جم إلى 112 جم. ما هو عمر النصف لهذه المادة؟
   • الاجابة: لدينا كمية من المادة الأولية هي كمية المادة المتبقية وهي مدة التحلل.
   • صيغة حساب عمر النصف بعد التحويل هي. تحتاج فقط إلى إدخال القيم في الجانب الأيمن من التعبير والقيام بالحسابات للحصول على عمر النصف للمادة المشعة المعنية.
   • تحقق لمعرفة ما إذا كانت النتائج معقولة أم لا. نجد أن 112 جم أقل من نصف 300 جم ، وبالتالي فإن المادة نصف متحللة على الأقل. منذ 127 ثانية أقل من 180 ثانية ، مما يعني أن المادة قد مرت نصف عمر ، فإن النتائج التي لدينا هنا معقولة.

2. 

   مثال 2. ينتج مفاعل نووي 20 كجم من اليورانيوم 232. إذا كنت تعلم أن نصف عمر اليورانيوم 232 يبلغ 70 عامًا ، فكم من الوقت سيستغرق هذا اليورانيوم 232 لينخفض ​​إلى 0.1 كجم؟
   • الاجابة: نعلم أن كمية المادة الأولية هي كمية المادة النهائية وهي نصف عمر اليورانيوم -232
   • اكتب صيغة نصف العمر بناءً على عمر النصف.
   • استبدل القيم بالمتغيرات واحسبها.
   • تذكر دائمًا إعادة التحقق لمعرفة ما إذا كانت النتائج معقولة أم لا.
   الإعلانات

النصيحة

• هناك طريقة أخرى لحساب نصف العمر باستخدام قواعد الأعداد الصحيحة. في هذه الصيغة ، سيتم عكس الموضع في الدالة اللوغاريتمية.
• نصف العمر هو تقدير احتمالي لمقدار الوقت الذي تستغرقه المادة لتتحلل إلى النصف بدلاً من الحساب الدقيق. على سبيل المثال ، إذا بقيت ذرة واحدة فقط من المادة ، فلا يمكن أن تتحلل الذرة إلى نصف الذرة بعد نصف عمر واحد ، لكن عدد الذرات سيكون صفراً أو يبقى 1. كلما زادت البقايا ، زادت دقة حساب فترة أشباه الموصلات بسبب قانون الاحتمال للأعداد الكبيرة للغاية.