Química Nuclear: meias-vidas e Radioactive Dating
Os cientistas olhar para as taxas de decaimento de meia-vida de isótopos radioativos para estimar quando um átomo em particular pode decair. Uma aplicação útil de meia-vida é datação radioativa
. Isso tem a ver com descobrir a idade de coisas antigas.Se você pudesse assistir a um único átomo de um isótopo radioativo, U-238, por exemplo, você não seria capaz de prever quando isso átomo em particular pode decair. Pode demorar um milésimo de segundo, ou pode demorar um século. Não há simplesmente nenhuma maneira de dizer.
Mas se você tem uma amostra grande o suficiente, um padrão começa a emergir. É preciso uma certa quantidade de tempo para metade dos átomos de uma amostra de decaimento. Em seguida, ele leva a mesma quantidade de tempo para a metade dos restantes átomos radioativos a decair, ea mesma quantidade de tempo para a metade dos restantes átomos radioativos a decair, e assim por diante. Este processo é mostrado na tabela a seguir.
| Meia vida | Por cento dos radioativo de isótopos Restante |
|---|---|
| 0 | 100,00 |
| 1 | 50,00 |
| 2 | 25.00 |
| 3 | 12.50 |
| 4 | 6.25 |
| 5 | 3.12 |
| 6 | 1,56 |
| 7 | 0,78 |
| 8 | 0,39 |
| 9 | 0,19 |
| 10 | 0,09 |
A quantidade de tempo que leva para que uma metade de uma amostra de decaimento é chamado meia vida do isótopo, e é dado o símbolo:
É importante perceber que a decadência meia-vida de isótopos radioativos não é linear. Por exemplo, você não consegue encontrar a quantidade restante de um isótopo de 7,5 semi-vidas por encontrar o ponto médio entre 7 e 8 semi-vidas. Esta deterioração é um exemplo de um decaimento exponencial, mostrada na figura abaixo.
manuseamento seguro de material radioativo
Saber sobre as semi-vidas é importante porque permite determinar quando uma amostra de material radioativo é seguro de manusear. A regra é que uma amostra é seguro quando sua radioatividade caiu abaixo dos limites de detecção. E que ocorre em 10 meias-vidas.
Assim, se radioactivo de iodo-131 (que tem uma semi-vida de 8 dias) é injectado para dentro do corpo para tratar o cancro da tiróide, será # 147-ido # 148- em 10 meias-vidas, ou 80 dias.
Este material é importante saber quando usando isótopos radioativos como traçadores médicos, que são tomadas no corpo para permitir que os médicos para traçar um caminho ou encontrar um bloqueio, ou em tratamentos de câncer. Eles precisam de estar activo o tempo suficiente para tratar a doença, mas também deve ter uma meia-vida bastante curta, para que eles não danificam as células e órgãos saudáveis.
datação radioativa
datação radioativa é útil para descobrir a idade de coisas antigas. Carbono-14 (C-14), um isótopo radioactivo de carbono, é produzido na atmosfera superior por radiação cósmica. O composto contendo carbono primário na atmosfera é o dióxido de carbono, e uma muito pequena quantidade de dióxido de carbono contém C-14.
As plantas absorvem C-14 durante a fotossíntese, então C-14 é incorporado na estrutura celular das plantas. As plantas são então comido por animais, tornando-C-14 uma parte da estrutura celular de todas as coisas vivas.
Enquanto um organismo vivo, a quantidade de C-14 na sua estrutura celular permaneça constante. Mas quando o organismo morre, a quantidade de C-14 começa a diminuir. Os cientistas sabem a meia-vida do C-14 (5730 anos), para que eles possam descobrir há quanto tempo o organismo morreu.
Carbono-14 namoro só pode ser utilizado para determinar a idade de algo que já foi vivo. Ele não pode ser usado para determinar a idade de uma rocha ou uma lua de meteoritos. Para as substâncias não-vivos, os cientistas usam outros isótopos, como o potássio-40.