Fizyka — Klasa 4 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
$N=N_0\left(\frac{1}{2}\right)^{t/T}$.
$T$ — czas, po którym rozpada się połowa jąder.
Datowanie izotopowe (np. węgiel C-14).
Co liczy: liczbę jąder po czasie $t$; $T$ — czas połowicznego rozpadu.
Do czego służy: Obliczanie ile jąder promieniotwórczych pozostanie po czasie $t$ oraz jak długo trwa rozpad do danego poziomu.
Jod-131 ma $T_{1/2} = 8$ dni. Ile pozostanie po 24 dniach z $N_0 = 10^{20}$ jąder?
⚠️ Częsty błąd: Po każdym $T_{1/2}$ liczba jąder zmniejsza się o połowę, nie o $T_{1/2}$ procent! Każdy okres działa niezależnie.
Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.
Uzupełnij równanie rozpadu: $^{214}_{82}\text{Pb}\to\ ?\ +\beta^-$ (antyneutrino pomijamy). Podaj liczbę masową, atomową i symbol pierwiastka.
Po jakim czasie pozostanie $25\%$ początkowej liczby jąder izotopu o czasie połowicznego rozpadu $8$ dni?
Jądro $^{238}_{92}$U ulega rozpadowi $\alpha$. Powstaje jądro:
Nieruchome jądro ulega rozpadowi $\alpha$. Oceń prawdziwość stwierdzeń.
Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.
Próbka zawiera $8\cdot10^{20}$ jąder promieniotwórczych o czasie połowicznego rozpadu $5$ godzin. Oblicz, ile jąder pozostanie po $15$ godzinach.
Moc cieplna próbki plutonu $^{238}$Pu ($T_{1/2}=87{,}7$ roku) wynosiła początkowo $100$ W. Oblicz moc cieplną tej próbki po $50$ latach.
Jądro $^{238}_{94}$Pu rozpada się na cząstkę $\alpha$ i jądro $X$, przy czym $\dfrac{m_X}{m_\alpha}\approx58{,}5$. Zapisz równanie rozpadu i oblicz iloraz $\dfrac{E_{kin\,X}}{E_{kin\,\alpha}}$.
Detektor zliczył łączną liczbę cząstek emitowanych przez próbkę: po $40$ min — $1275$, a po długim czasie — $2000$ (wszystkie jądra się rozpadły). Oblicz czas połowicznego rozpadu.
Izotop $^{18}_{9}$F ulega rozpadowi $\beta^+$. Masy jąder: $m_F=17{,}99600$ u, $m_X=17{,}99477$ u, masa cząstki $\beta$ to $0{,}00055$ u. Zapisz równanie rozpadu i oblicz łączną energię kinetyczną produktów ($1\ \text{u}\cdot c^2=931{,}5$ MeV, jądro fluoru spoczywało).
Prawo rozpadu:
Po jednym czasie połowicznego rozpadu pozostaje:
Jaki ułamek jąder pozostanie po $3$ czasach połowicznego rozpadu?
Czas połowicznego rozpadu izotopu to $8$ dni. Po $16$ dniach pozostanie:
Próbka zawiera $800$ jąder, a czas połowicznego rozpadu to $5$ dni. Ile jąder pozostanie po $15$ dniach?
Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.
Zadanie 11.3. Na wykresie przedstawiono zależność log₁₀m od czasu t (prosta malejąca od punktu (0; 1,4) do ok. (3,3; −0,2)). Na jego podstawie oblicz T — czas połowicznego rozpadu jąder neonu ²³Ne.
Izotop $^{214}$Pb emituje cząstki $\beta^-$. Detektor zlicza łączną liczbę $R$ cząstek od $t=0$: dane $t$[min]/$R$: $0/0$, $40/1275$, $80/1749$, $120/1903$, $160/1966$, $200/1986$, $240/1996$, $280/1998$.

Narysuj wykres $R(t)$ i wyznacz czas połowicznego rozpadu $T_{1/2}$.
Średnia aktywność $A_{\Delta t}=\dfrac{\Delta N}{\Delta t}$. Oblicz stosunek średniej aktywności w czasie od $t=120$ min do $t=160$ min do średniej aktywności w czasie od $t=0$ do $t=40$ min.
Detektor rejestrował promieniowanie próbki przez $5$ minut każdego dnia. Liczby zliczeń w kolejnych dniach: $1374, 1346, 1372, 1360, 1358$. Na tej podstawie czas połowicznego rozpadu izotopu
Detektor rejestrował cząstki padające na powierzchnię stanowiącą $\tfrac{1}{16}$ pola sfery. W pierwszym dniu w ciągu $5$ min zarejestrował $1374$ zliczenia. Oblicz średnią aktywność promieniotwórczą próbki w tym czasie (w bekerelach).
Próbkę zawierającą $^{224}$Ra ($T_{1/2}\approx3{,}7$ dnia) zbadano po $13$ dniach — zawierała wtedy $0{,}75$ mg tego izotopu. Oszacuj masę izotopu w chwili dostarczenia do laboratorium.
Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.