Física · Física Moderna / Principios y Exploración
Desintegración radiactiva y semivida: principios y exploración
Aunque no podemos saber cuándo se desintegrará un solo átomo, la desintegración general de muchos átomos parece ser regular. Compare las curvas de desintegración aleatoria y exponencial cambiando el número inicial de átomos, la vida media y el número aleatorio inicial. La vida media no es el momento en que desaparecen todos los átomos, sino la proporción de átomos que quedan.
¿Cómo funciona?
Cada desintegración es aleatoria, pero el número de átomos restantes disminuye exponencialmente.
N(t) = N₀ (1/2)^(t/T)
Prueba esta investigación
- Cada átomo colapsa en un tiempo extraído de la distribución exponencial. Los mismos valores y condiciones iniciales producen los mismos resultados. Cada punto representa un grupo de átomos y el número se calcula como el número total de átomos. El sonido de conteo se produce en proporción a la tasa de caída.
- Presione el botón de condiciones estándar, ejecútelo y registre cada valor de medición.
- Compare los registros de vida media T y las curvas en 2T y 3T. Si cambia el valor inicial, el punto de colapso individual cambiará. La velocidad no afecta los resultados de la física.
Interpretación de resultados
¿Por qué la diferencia con la curva teórica parece grande cuando el número de átomos es pequeño?
Debido a que es una caída aleatoria independiente, las muestras pequeñas tienen grandes errores relativos y las muestras grandes se aproximan a la curva teórica.
Supuestos y limitaciones
Suponga que todos los átomos tienen la misma probabilidad constante de desintegrarse y son independientes entre sí. Se omiten la desintegración en cadena de los nucleidos hijos, la eficiencia del detector y la radiación de fondo. Los puntos y los sonidos de contar son una versión abreviada. Los números aleatorios son números pseudoaleatorios basados en semillas.