מחצית חיים – הבדלי גרסאות
שורה 34: | שורה 34: | ||
== זמן מחצית החיים של יסודות הטבלה המחזורית == |
== זמן מחצית החיים של יסודות הטבלה המחזורית == |
||
בטבלה מוצג זמן מחצית החיים של האיזוטופ היציב ביותר של היסוד. |
|||
[[קובץ:Periodic Table Radioactivity.svg|600px|ממוזער|מרכז |
[[קובץ:Periodic Table Radioactivity.svg|600px|ממוזער|מרכז |
||
{{legend|cyan|יסודות יציבים.}} |
{{legend|cyan|יסודות יציבים.}} |
גרסה מ־11:35, 19 ביוני 2016
זמן מחצית החיים של איזוטופ רדיואקטיבי הוא הזמן הנחוץ למחצית מהאטומים של איזוטופ זה להתפרק ולהפוך ליסוד כימי אחר, ומשקף את מידת היציבות של האיזוטופ. דעיכה מעריכית רדיואקטיבית הוא נתון סטטיסטי בעל התפלגות מעריכית: הוא אינו מאפשר לנבא מתי אטום מסוים יתפרק, אלא מה שיעור האטומים שיתפרקו בפרק זמן נתון.
זמן מחצית החיים נע בין חלקיקי שנייה במקרה של איזוטופים רדיואקטיביים מאוד לא יציבים, ועד למיליארדי שנים לאיזוטופים יציבים במיוחד.
אף שהמושג זמן מחצית חיים הוא המקובל בעולם המדע, אין הוא מדויק מילולית, שכן אין מדובר במחצית אורך חיי החומר (זמן זה הוא אינסופי, שכן ההתפרקות היא תהליך אקספוננציאלי) אלא בזמן שבמהלכו יתפרקו מחצית מהאיזוטופים, כלומר זמן חיי המחצית. השימוש במושג זמן מחצית חיים התרחב גם לתחומים שמחוץ לרדיואקטיביות: בתהליכים כימיים מסוימים, קצב התהליך מושפע מריכוז החומרים המשתתפים בתהליך, וכך גם בהתפרקות של תרכובת. בהתאם לכך ניתן לדבר על זמן מחצית החיים של חומר ההדברה די-די-טי, שהוא הזמן שבו חצי מהחומר שרוסס בשדה מסוים מתפרק לחומרים אחרים.
חישובים
אם נתון אטום מסוים שזמן מחצית החיים שלו הינו יום, אז כאמור, לאחר יום כמותו תצטמצם לחצי, על מנת למצוא כמה ישאר לאחר 4 ימים החישוב פשוט מאוד: לאחר יום ישאר 1/2, לאחר יומיים ישאר 1/4, לאחר שלושה ימים 1/8 ולאחר ארבעה ימים: 1/16.
הגדרות
תהליך התפרקות רדיואקטיבית ניתן לתיאור על ידי אחת משלוש נוסחאות שקולות:
כאן:
- הכמות ההתחלתית של האיזוטופ (שניתנת למדידה בגרמים, מולים או מספר חלקיקים).
- כמות החומר שנותרה כעבור זמן .
- הוא זמן מחצית החיים.
- הוא הזמן שלוקח לכמות האיזוטופ לקטון בשיעור של e.
- מכונה "קבוע הדעיכה", ומאפיין את קצב ההתפרקות.
הפרמטרים , ו- מקיימים את השוויונות:
כאשר הוא הלוגריתם הטבעי של 2 (וערכו בקרוב 0.693).
זמן מחצית החיים של יסודות הטבלה המחזורית
בטבלה מוצג זמן מחצית החיים של האיזוטופ היציב ביותר של היסוד.