La chimie nucléaire: la demi-vie et de datation radioactive

Les scientifiques regardent la demi-vie des isotopes radioactifs taux de décroissance d'estimer quand un atome particulier pourrait se désintégrer. Une application utile de la demi-vie est datation radioactive

. Cela a à voir avec déterminer l'âge des choses anciennes.

Si vous pouviez regarder un seul atome d'un isotope radioactif, U-238, par exemple, vous ne serait pas en mesure de prédire quand cet atome particulier pourrait se désintégrer. Il pourrait prendre une milliseconde, ou il pourrait prendre un siècle. Il n'y a simplement aucun moyen de dire.

Mais si vous avez un échantillon suffisamment grand, un modèle commence à émerger. Il faut un certain temps pour la moitié des atomes dans un échantillon à la pourriture. Il prend alors la même quantité de temps pour la moitié des atomes radioactifs restants à la pourriture, et la même quantité de temps pour la moitié de ceux qui restent atomes radioactifs à la pourriture, et ainsi de suite. Ce processus est illustré dans le tableau suivant.

Half-Life désintégration d'un isotope radioactif

Demi vie	Pour cent des isotopes radioactifs restant
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

La quantité de temps nécessaire pour que la moitié d'un échantillon à la pourriture est appelé le demi vie de l'isotope, et il a donné le symbole:

Il est important de réaliser que la décroissance demi-vie des isotopes radioactifs est pas linéaire. Par exemple, vous ne pouvez pas trouver le montant restant d'un isotope de 7,5 demi-vies en trouvant le point médian entre 7 et 8 demi-vies. Cette décroissance est un exemple d'une décroissance exponentielle, montré dans la figure ci-dessous.

La manipulation sécuritaire des matières radioactives

Connaître la demi-vie est importante car elle vous permet de déterminer le moment où un échantillon de matières radioactives est sûr à manipuler. La règle est qu'un échantillon est sûr quand sa radioactivité a chuté en dessous des limites de détection. Et cela se produit à 10 demi-vies.

Donc, si iode-131 radioactif (qui a une demi-vie de 8 jours) est injecté dans le corps pour traiter le cancer de la thyroïde, ce sera “ gone ” en 10 demi-vies, soit 80 jours.

Ce truc est important de savoir quand en utilisant des isotopes radioactifs comme traceurs médicaux, qui sont prises dans le corps pour permettre aux médecins de tracer une voie ou trouver un blocage, ou dans les traitements du cancer. Ils ont besoin d'être actif assez longtemps pour traiter la maladie, mais ils devraient également avoir une demi-vie suffisamment courte pour qu'ils ne blessent pas les cellules et les organes sains.

Datation radioactive

Datation radioactive est utile pour déterminer l'âge des choses anciennes. Carbon-14 (C-14), un isotope radioactif du carbone, on produit dans la haute atmosphère par le rayonnement cosmique. Le composé contenant du carbone dans l'atmosphère principal est le dioxyde de carbone, et une très petite quantité de dioxyde de carbone contient C-14.

Les plantes absorbent le C-14 au cours de la photosynthèse, de sorte que C-14 est incorporé dans la structure cellulaire de plantes. Les plantes sont ensuite mangés par les animaux, ce qui rend C-14 une partie de la structure cellulaire de tous les êtres vivants.

Tant que l'organisme est vivant, la quantité de C-14 dans sa structure cellulaire reste constante. Mais lorsque l'organisme meurt, la quantité de C-14 commence à diminuer. Les scientifiques savent que la demi-vie du C-14 (5730 ans), afin qu'ils puissent comprendre comment il ya longtemps l'organisme mort.

Datation au carbone 14 ne peut être utilisé pour déterminer l'âge de quelque chose qui était autrefois vivant. Il ne peut pas être utilisé pour déterminer l'âge d'une roche lunaire ou une météorite. Pour nonliving substances, les scientifiques utilisent d'autres isotopes, comme le potassium-40.