Isi

• Langkah
• Nasihat

Untuk suatu zat dalam proses penguraian, waktu yang dibutuhkan agar jumlahnya dibelah dua disebut waktu paruh atau waktu paruh. Awalnya, istilah ini digunakan untuk menggambarkan dekomposisi zat radioaktif seperti uranium atau plutonium, namun istilah ini dapat digunakan untuk semua zat dengan laju dekomposisi fungsional. eksponensial atau siklus. Waktu paruh semua zat dapat dihitung dengan laju dekomposisi, nilai berdasarkan jumlah zat asli dan jumlah zat yang tersisa setelah jangka waktu tertentu.

Langkah

Metode 1 dari 2: Memahami waktu paruh

1. 

   Tentang dekomposisi eksponensial. Proses peluruhan eksponensial mengikuti rumus di dalamnya
   • Dengan kata lain, ketika mereka meningkat, menurun dan secara bertahap mendekati nol Ini adalah korelasi yang digunakan untuk menggambarkan waktu paruh. Mempertimbangkan paruh, karena itu kita membutuhkan

2. 

   
   
   Tulis kembali rumus tersebut sebagai setengah siklus. Persamaan waktu paruh ini tidak bergantung pada variabel tetapi pada waktu
   • aku akan menjadi
   • Pada titik ini, yang perlu kita lakukan bukan hanya menempatkan nilai ke dalam variabel tetapi mempertimbangkan waktu paruh yang sebenarnya, dalam hal ini, sebuah konstanta.
   • Hal ini kemudian perlu untuk memasukkan waktu paruh ke dalam persamaan eksponensial, namun, kehati-hatian harus dilakukan saat melakukan langkah ini. Dalam fisika, persamaan eksponensial adalah persamaan isotropik (tidak bergantung arah). Kita tahu bahwa jumlah zat bergantung pada waktu, jadi kita perlu membagi jumlah materi dengan waktu paruh - konstanta unit waktu - untuk mendapatkan kuantitas isotropik.
   • Jadi, kita melihatnya dan juga memiliki satuan yang sama. Oleh karena itu, kami mendapatkan persamaan yang diuraikan di bawah ini.

3. 

   
   
   Pertimbangkan kualitas awal. Persamaan yang kita pertimbangkan adalah persamaan korelasi yang digunakan untuk menentukan persentase jumlah kualitas yang tersisa setelah suatu periode waktu dibandingkan dengan kuantitas kualitas awal. Dengan hanya menambahkan kuantitas awal zat ke persamaan di atas, kita akan mendapatkan rumus waktu paruh suatu zat.

4. 

   Temukan paruh. Biasanya, ekspresi di atas menyertakan semua variabel yang kita perlukan untuk menentukan waktu paruh. Namun, jika zat yang dimaksud adalah bahan radioaktif yang tidak diketahui, dimungkinkan untuk menentukan massanya sebelum dan sesudah periode waktu tertentu, tetapi waktu paruhnya tidak dapat ditentukan. Oleh karena itu, kami dapat memperluas waktu paruh menurut variabel yang dapat diukur. Ini hanyalah salah satu cara untuk mengubah ekspresi untuk membantu Anda mengidentifikasi dengan mudah apa yang Anda cari. Setiap langkah transformasi adalah sebagai berikut:
   • Bagilah kedua sisi ekspresi dengan kualitas awal
   • Mengambil logaritma basis di kedua sisi ekspresi, kita mendapatkan ekspresi yang lebih sederhana yang tidak mengandung eksponen.
   • Kalikan kedua sisi pernyataan dengan, lalu bagi kedua sisi dengan sisi kiri, Anda mendapatkan rumus umur paruh. Hasilnya adalah dalam bentuk logaritmik, yang dapat diubah menjadi nilai numerik biasa menggunakan kalkulator.
   iklan

Metode 2 dari 2: Contoh

1. 

   
   
   Contoh 1. Dalam 180 detik, bahan radioaktif yang tidak diketahui meluruh dari massa aslinya 300 g menjadi 112 g. Berapa waktu paruh zat ini?
   • Jawabannya: Saat ini jumlah zat awal adalah jumlah zat yang tersisa adalah waktu dekomposisi.
   • Rumus untuk menghitung waktu paruh setelah transformasi adalah. Anda hanya perlu memasukkan nilai ke sisi kanan ekspresi dan melakukan perhitungan untuk mendapatkan waktu paruh bahan radioaktif yang dimaksud.
   • Periksa apakah hasilnya masuk akal atau tidak. Kami menemukan bahwa 112 g kurang dari setengah dari 300 g, jadi zat tersebut setidaknya setengah terurai. Karena 127 detik <180 detik, ini berarti zat tersebut telah melewati masa paruh, jadi hasil yang kami dapatkan di sini masuk akal.

2. 

   Contoh 2. Sebuah reaktor nuklir menghasilkan 20 kg uranium-232. Jika Anda tahu bahwa waktu paruh uranium-232 adalah sekitar 70 tahun, berapa lama waktu yang dibutuhkan uranium-232 ini untuk turun menjadi 0,1 kg?
   • Jawabannya: Kita tahu jumlah zat awal adalah jumlah zat pamungkas yang merupakan waktu paruh uranium-232
   • Tuliskan rumus waktu paruh berdasarkan waktu paruh.
   • Gantikan nilai untuk variabel dan hitung.
   • Ingatlah untuk selalu memeriksa ulang untuk melihat apakah hasilnya masuk akal atau tidak.
   iklan

Nasihat

• Ada cara lain untuk menghitung waktu paruh menggunakan basis bilangan bulat. Dalam rumus ini, dan akan membalik posisi dalam fungsi logaritmik.
• Waktu paruh adalah perkiraan probabilistik jumlah waktu yang dibutuhkan zat untuk membusuk menjadi dua, bukan perhitungan yang tepat. Misalnya, jika hanya ada satu atom zat yang tersisa, maka tidak mungkin atom akan meluruh menjadi setengah dari atom setelah satu waktu paruh, tetapi jumlah atom akan menjadi nol atau tetap 1. Semakin besar residu, semakin akurat perhitungan periode semikonduktor karena hukum probabilitas untuk bilangan yang sangat besar.