Вы нашли окаменелую кость ноги неизвестного млекопитающего. Основываясь на размере кости, вы определяете, что она содержала около 100 г углерода-14, когда животное было живым. Кость теперь содержит 12,5 г углерода-14. Сколько лет кости?

Вы нашли окаменелую кость ноги неизвестного млекопитающего. Основываясь на размере кости, вы определяете, что она содержала около 100 г углерода-14, когда животное было живым. Кость теперь содержит 12,5 г углерода-14. Сколько лет кости?
Anonim

Ответ:

# "17,190 лет" #

Объяснение:

Период полураспада ядер - это просто мера того, сколько времени должно пройти, чтобы образец радиоактивного вещества уменьшился до половина его первоначальной стоимости.

Проще говоря, в одном ядерном периоде полураспада, половина атомов в исходном образце подвергаются радиоактивный распад и другие половина не делайте.

Так как проблема не обеспечивает ядерный период полураспада углерода-14, вам придется выполнить быстрый поиск.

Вы найдете его в списке как

#t_ "1/2" = "5730 лет" #

en.wikipedia.org/wiki/Carbon-14

Итак, что это говорит вам?

Исходный образец углерода-14, # A_0 #, будет вдвое с прохождением каждый период полураспада, который в вашем случае #5730# года. Таким образом, вы можете сказать, что вы будете остался с

# A_0 * 1/2 -> # после прохождения один период полураспада

# A_0 / 2 * 1/2 = A_0 / 4 -> # после прохождения два периода полураспада

# A_0 / 4 * 1/2 = A_0 / 8 -> # после прохождения три периода полураспада

# A_0 / 8 * 1/2 = A_0 / 16 -> # после прохождения четыре периода полураспада

# Vdots #

и так далее.

Таким образом, вы можете сказать, что # A #, масса радиоактивного вещества, которое остается неоплаченнымбудет равен

#color (blue) (A = A_0 * 1/2 ^ n) "" #, где

# П # - количество периодов полураспада которые проходят в определенный период времени

Итак, вы знаете, что вы начинаете с # "100,0 г" # углерода-14, и в конечном итоге # "12,5 г" # после прохождения неизвестного количества времени.

Это означает, что вы можете сказать

#overbrace (12,5 цвет (красный) (отмена (цвет (черный) ("г")))) ^ (цвет (оранжевый) ("оставшаяся масса")) = превышение (100,0 цвет (красный) (отмена (цвет (черный)) ("g")))) ^ (цвет (фиолетовый) ("начальная масса")) * 1/2 ^ n #

Переставь, чтобы получить

# 12.5 / 100.0 = 1/2 ^ n #

# 1/8 = 1/2 ^ n подразумевает 2 ^ n = 8 #

поскольку #8 = 2^3#, у вас будет

# 2 ^ n = 2 ^ 3 подразумевает n = 3 #

Так, три периода полураспада должен пройти, чтобы ваш образец углерода-14 был уменьшен с # "100,0 г" # в # "12,5 г" #, поскольку

#color (blue) (n = "период времени" / "период полураспада" = t / t_ "1/2") #

Вы можете сказать, что

#t = n xx t_ "1/2" #

В твоем случае,

#t = 3 xx "5730 лет" = цвет (зеленый) ("17 190 лет") #

Ответ должен округлюсь до трех сигов, но я оставлю это как есть, просто для хорошей меры.