半減期の式は、放射性元素の半減期を計算するための適切な指標です。この式が必要になったのは、年月を経て減衰率の低下が見られたときです。要素が減少すると、その減衰率も減少します。これは、ある時点で計算するのが難しい場合があります。簡単に言えば、半減期は半分に崩壊する時間です.
元素の半減期
放射性元素が半分に崩壊するのに必要な時間です。それは本質的にアルファ、ベータ、またはガンマ崩壊である可能性があります。
例:ウラン₂₃₈ の半減期は 45 億年です。
動態と半減期
元素の半減期と反応の速度論的順序には何らかの関連性があります。
ゼロ次速度論的反応と二次速度論的反応の半減期は、反応速度定数と初期濃度に依存します。
一次速度論的反応の半減期は、反応速度定数のみに依存します。
半減期式の使用
放射性物体または場所が安全かどうかを知ること。
有機物の年齢を計算する。
古い工芸品の年代を計算する。
半減期式
提供されるデータや崩壊の性質に応じて、さまざまな種類の半減期式が存在します。
<オール>m=1/2ⁿ x 元の質量。
m は残りの質量で、
n は半減期の数です。
例:
現在 75g ある場合、6 時間後に Np-240 はどれくらい残っていますか? (Np-240 の半減期が 1 時間であることを考えると)
答え:m=1/2ⁿ x 元の質量。
=1/2⁶x 75
=1.1718
元素の半減期と残りの質量がわかっているとします。上記の質量を得るのに必要な時間を計算するには、
- T =n x t1/2
- 例:
元素「x」が 100g から 12.5g に崩壊するのにかかる時間 (半減期は 1200 年)
- 答え:100 から 12.5 までが 3 半減期になります。
- したがって
- T =n x t1/2
- =3 x 1200
- =3600
指数関数的減衰は
で計算できます- N (t) =N0 e-λt
- ここで、N0 は t=0 のときの元素の濃度です
- λ は減衰定数です
指数関数的減衰式から、別の方程式を次のように取得します
- t1/2=0.693/ λ
- ここで、t½ は半減期、λ は減衰定数です。
- 例:
λ が 1.6 の場合、特定の元素の半減期は?
答え:t1/2 =0.693/ λ
- =0.693/1.6
- =0.433
結論
半減期は、放射性元素が半分に崩壊するのに必要な時間です。それは本質的にアルファ、ベータ、またはガンマ崩壊である可能性があります。半減期式は、放射性元素の半減期を計算するための適切な指標です。この式が必要になるのは、年月を重ねるごとに減衰速度が遅くなったことがわかった後です。
- 要素が減少すると、その減衰率も減少します。これは、ある時点で計算するのが難しい場合があります。半減期とは簡単に言えば、半分に崩壊する時間です。提供されるデータや崩壊の性質に応じて、さまざまな種類の半減期式が存在します。
- 半減期式は、古い人工物や有機製品の年代を計算するために使用されます。また、放射性元素を取り扱い、以前に放射能事故が発生した場所の放射能を計算するための安全対策としても使用されます。
