작가:
Peter Berry
창조 날짜:
20 칠월 2021
업데이트 날짜:
1 칠월 2024
콘텐츠
분해 과정에있는 물질의 경우 양이 반감되는 데 걸리는 시간을 반감기 또는 반감기라고합니다. 원래이 용어는 우라늄이나 플루토늄과 같은 방사성 물질의 분해를 설명하는 데 사용되었지만 기능적 분해 속도가있는 모든 물질에이 용어를 사용할 수 있습니다. 지수 또는 순환. 모든 물질의 반감기는 분해 속도, 원래 물질의 양 및 지정된 기간 이후 남은 물질의 양을 기준으로 한 값으로 계산할 수 있습니다.
단계
2 가지 방법 중 1 : 반감기 이해하기
지수 분해에 대해. 지수 붕괴는 공식을 따릅니다.
- 즉, 증가, 감소, 점차 0에 가까워지는 것으로 반감기를 설명하는 데 사용되는 상관 관계입니다. 반감기를 고려하면
공식을 반주기로 다시 작성하십시오. 이 반감기 방정식은 변수가 아니라 시간에 의존합니다.- 나는
- 이 시점에서 우리가해야 할 일은 단순히 값을 변수에 배치하는 것이 아니라 실제 반감기,이 경우 상수를 고려하는 것입니다.
- 그런 다음 반감기를 지수 방정식에 통합해야하지만이 단계를 수행 할 때는주의해야합니다. 물리학에서 지수 방정식은 등방성 (방향과 무관) 방정식입니다. 물질의 양은 시간에 따라 달라진다는 것을 알고 있으므로 등방성 양을 얻으려면 물질의 양을 반감기 (시간 단위의 상수)로 나누어야합니다.
- 따라서 우리는 그것을보고 동일한 단위를 가지고 있습니다. 따라서 우리는 아래에 요약 된 방정식을 얻습니다.
초기 품질을 고려하십시오. 우리가 고려하고있는 방정식은 초기 품질 수량과 비교하여 일정 기간 후 남은 품질의 비율을 결정하는 데 사용되는 상관 방정식입니다. 단순히 물질의 초기 양을 위의 방정식에 더하면 물질의 반감기에 대한 공식을 얻을 수 있습니다.
반감기를 찾으십시오. 일반적으로 위의 식에는 반감기를 정의하는 데 필요한 모든 변수가 포함됩니다. 그러나 해당 물질이 알려지지 않은 방사성 물질 인 경우 일정 기간 전후의 질량을 확인할 수 있지만 반감기는 확인할 수 없습니다. 따라서 측정 가능한 변수에 따라 반감기를 늘릴 수 있습니다. 이것은 찾고있는 것을 쉽게 식별 할 수 있도록 표현식을 변환하는 한 가지 방법 일뿐입니다. 변환의 각 단계는 다음과 같습니다.
- 표현의 양면을 초기 품질로 나눕니다.
- 표현식의 양쪽에 기본 로그를 취하면 지수를 포함하지 않는 더 간단한 표현식을 얻을 수 있습니다.
- 식의 양쪽에 곱한 다음 양쪽을 왼쪽으로 나누면 반감기 공식이됩니다. 결과는 대수 형식으로 표시되며 계산기를 사용하여 일반 숫자 값으로 변환 할 수 있습니다.
2 가지 방법 중 2 : 예시
예 1. 180 초 이내에 알려지지 않은 방사성 물질이 원래 질량 인 300g에서 112g으로 붕괴됩니다. 이 물질의 반감기는 무엇입니까?- 대답: 초기 물질의 양은 남은 물질의 양은 분해 시간입니다.
- 변형 후 반감기를 계산하는 공식은 다음과 같습니다. 값을 표현식의 오른쪽에 연결하고 문제의 방사성 물질의 반감기를 얻기 위해 수학을 수행하기 만하면됩니다.
- 결과가 합리적인지 확인하십시오. 112g은 300g의 절반 미만이므로 물질은 적어도 절반은 분해됩니다. 127 초 <180 초 (즉, 물질이 반감기를 통과했음을 의미) 때문에 여기에서 얻은 결과는 합리적입니다.
예 2. 원자로는 20kg의 우라늄 -232를 생산합니다. 우라늄 -232의 반감기가 약 70 년이라는 것을 알고 있다면이 우라늄 -232가 0.1kg으로 떨어지는 데 얼마나 걸릴까요?
- 대답: 출발 물질의 양이 우라늄 -232의 반감기 인 최종 물질의 양임을 알고 있습니다.
- 반감기를 기준으로 반감기 공식을 기록하십시오.
- 변수 값을 대체하고 계산합니다.
- 결과가 타당한 지 여부를 항상 다시 확인해야합니다.
조언
- 정수 염기를 사용하여 반감기를 계산하는 또 다른 방법이 있습니다. 이 공식에서는 로그 함수에서 위치를 반대로합니다.
- 반감기는 정확한 계산이 아니라 물질이 반으로 붕괴하는 데 걸리는 시간의 확률 적 추정치입니다. 예를 들어, 물질의 원자가 하나만 남아있는 경우 반감기가 한 번 지나면 원자가 원자의 절반으로 붕괴 할 방법이 없지만 원자의 수는 0이거나 1로 유지됩니다. 수량 잔류 물이 클수록 매우 많은 수의 확률 법칙으로 인해 반도체주기 계산이 더 정확 해집니다.
