Förstå aktivitet
* Aktivitet (A): Aktiviteten för ett radioaktivt prov är den hastighet med vilken dess kärnor förfaller. Det mäts i Becquerels (BQ), där 1 BQ representerar ett förfall per sekund.
* Decay Constant (λ): Detta är en karakteristisk egenskap hos en viss radioaktiv isotop och representerar sannolikheten för en kärna som förfaller per tidsenhet. Det uttrycks i enheter av omvända sekunder (S⁻).
* Antal radioaktiva kärnor (n): Detta är det totala antalet radioaktiva kärnor som finns i provet.
Nyckelformler
* Aktivitet (a) =λn
* Denna formel relaterar direkt aktivitet till förfallskonstanten och antalet radioaktiva kärnor.
* Half-Life (T₁/₂): Halveringstiden för en radioaktiv isotop är den tid det tar för hälften av de radioaktiva kärnorna att förfalla. Det är relaterat till förfallskonstanten av:
* t₁/₂ =ln (2)/λ
Steg för att beräkna aktivitet
1. Identifiera isotopen: Du måste känna till den specifika radioaktiva isotopen du arbetar med. Detta är viktigt eftersom varje isotop har en unik förfallskonstant (λ).
2. Bestäm antalet kärnor (n):
* Om du känner till provet:
* Beräkna antalet mol av isotopen (mol =massa / molmassa).
* Konvertera mol till antalet kärnor (n =mol * Avogadros nummer).
* Om du vet antalet atomer i isotopen:
* Du kan direkt använda detta nummer som 'n' i dina beräkningar.
3. Hitta förfallskonstanten (λ):
* Du kan ofta leta upp förfallskonstanten för en given isotop i en referenstabell eller online -databas.
* Alternativt, om du känner till halveringstiden (t₁/₂) kan du beräkna förfallskonstanten med formeln:λ =ln (2)/t₁/₂
4. Beräkna aktivitet (A):
* När du har λ och n använder du formeln a =λn för att beräkna provet i provet i becquerels (BQ).
Exempel
Låt oss säga att du har ett 100-gram prov av kol-14 (⁴C), som har en halveringstid på 5730 år.
1. Identifiera isotopen: ⁴c
2. Bestäm antalet kärnor (n):
* Moll av ⁴C =100 g / 14 g / mol ≈ 7,14 mol
* N =7,14 mol * 6,022 x 10²³ kärnor/mol ≈ 4,3 x 10² ⁴ kärnor
3. Hitta förfallskonstanten (λ):
* T₁/₂ =5730 år =1,81 x 10¹ sekunder
* λ =ln (2) / t₁ / ₂ ≈ 3,83 x 10⁻² s⁻
4. Beräkna aktivitet (A):
* A =λn ≈ (3,83 x 10⁻² s⁻) * (4,3 x 10²⁴ kärnor) ≈ 1,64 x 10¹³ BQ
Viktiga överväganden
* enheter: Vara förenlig med enheter. Om du använder halveringstid i flera år, se till att förfallskonstanten beräknas i enheter av omvända år.
* Tid: Aktivitet förändras över tid som radioaktiva kärnor förfall. Formlerna ovan ger dig aktiviteten vid en viss tidpunkt.
* Säkerhet: Radioaktiva material kan vara farliga. Hantera dem alltid med lämpliga försiktighetsåtgärder och konsultera säkerhetsriktlinjer.
Låt mig veta om du har fler frågor eller vill arbeta igenom ett annat exempel.
