Τα ραδιενεργά στοιχεία υφίστανται διάσπαση και η ταχύτητα με την οποία συμβαίνει η αποσύνθεση χρησιμοποιείται για να μετρηθεί σε curies. Το Διεθνές Συμβούλιο Επιστημονικών Ενώσεων για Πρότυπα, Μονάδες και Σταθερές Ραδιενέργειας καθόρισε το curie ως την «ποσότητα οποιασδήποτε ραδιενεργού ουσίας στην οποία 3,7 × 10 ^ 10 Οι αποσυνθέσεις συμβαίνουν κάθε δευτερόλεπτο. "Οι ρυθμοί αποσύνθεσης ποικίλλουν μεταξύ των διαφορετικών ραδιενεργών στοιχείων, επομένως η μετατροπή των γραμμαρίων σε curies, συντετμημένη σε Ci, είναι δυνατή μόνο όταν η πηγή το υλικό είναι γνωστό.
Καθορίστε το ατομικό βάρος του στοιχείου ελέγχοντας τον περιοδικό πίνακα. Για παράδειγμα, το ατομικό βάρος του κοβαλτίου-60 είναι 59,92 και το ουράνιο-238 έχει το ατομικό βάρος 238.
Μετατρέψτε τη μάζα σε moles, χρησιμοποιώντας τον τύπο moles = μάζα του στοιχείου / ατομική μάζα του στοιχείο και, στη συνέχεια, μετατρέψτε moles σε άτομα πολλαπλασιάζοντας την τιμή mole με τον αριθμό του Avogadro, 6,02 x 10^23. Για παράδειγμα, για τον προσδιορισμό του αριθμού των ατόμων σε 1 γραμμάριο κοβαλτίου-60, υπολογίστε (1 / 59,92) x (6,02 x 10 ^ 23). Αυτό επιλύεται σε 1,01 x 10 ^ 22 άτομα.
Αντικαταστήστε τη δραστηριότητα του στοιχείου, για παράδειγμα 1,10 x 10 ^ 3 Ci για Cobalt-60, στον τύπο: r = ρυθμός δραστηριότητας x (3,700 x 10 ^ 10 άτομα / s / Ci). Το αποτέλεσμα είναι "r", ο αριθμός των ατόμων που αποσυντίθεται ανά δευτερόλεπτο. Για παράδειγμα, 1,10 x 10 ^ 3 x 3,700 x 10 ^ 10 = 4,04 x 10 ^ 13 άτομα αποσυντίθενται ανά δευτερόλεπτο, έτσι r = 4,04 x 10 ^ 13.
Χρησιμοποιήστε την εξίσωση ρυθμού πρώτης τάξης, r = k [αριθμός ατόμων] 1, για να προσδιορίσετε την τιμή για το k. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τις τιμές για το "r" και τον αριθμό ατόμων που είχαν προσδιοριστεί προηγουμένως για το κοβάλτιο-60, η εξίσωση γίνεται: 4,04 x 10 ^ 13 άτομα που αποσυντίθενται ανά δευτερόλεπτο = k [1,01 x 10 ^ 22 άτομα]. Αυτό επιλύεται σε k = 4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1
Προσδιορίστε τη δραστηριότητα αποσύνθεσης, σε άτομα / δευτερόλεπτο, για το στοιχείο. Για να γίνει αυτό, αντικαταστήστε τον αριθμό ατόμων στο δείγμα στην εξίσωση: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (αριθμός ατόμων στο δείγμα). Για παράδειγμα, με 1,01 x 10 ^ 22 άτομα η εξίσωση γίνεται: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (1,01 x 10 ^ 22). Αυτό επιλύεται σε 4,141 x 10 ^ 13 άτομα / δευτερόλεπτο.
Υπολογίστε την τιμή σε curies διαιρώντας τον ρυθμό αποσύνθεσης ανά δευτερόλεπτο με 3,7 x 10 ^ 10, ο ρυθμός αποσύνθεσης ισούται με 1 curie. Για παράδειγμα, 1 γραμμάριο κοβαλτίου-60 ισοδυναμεί με 1.119 curies επειδή 4,141 x 10 ^ 13 / 3,7 x 10 ^ 10 = 1,119 Ci.
Συμβουλές
Χρησιμοποιήστε μια επιστημονική αριθμομηχανή και εκτελέστε όλους τους υπολογισμούς χρησιμοποιώντας επιστημονική σημειογραφία. Αυτό εξαλείφει πιθανά σφάλματα που δημιουργούνται από λανθασμένους αριθμούς μηδενικών σε πολύ μεγάλους αριθμούς.
Προειδοποιήσεις
Το βήμα 4 περιλαμβάνει λογισμό και δεν θα είναι δυνατό χωρίς προηγμένες μαθηματικές γνώσεις.
