1.17 Radioaktivní rozpad
Nuklid 11C má poločas rozpadu 20 minut. Kolik tohoto nuklidu zbyde ve vzorku po 24 hodinách?
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
a) neměřitelně malé množství nuklidu
Řešení
Pro řešení je třeba vědět, že:
Pro reakci prvního řádu je možno snadno ukázat, že poločas reakce
(τ1/2) není závislý na výchozí koncentraci (platí
τ1/2 = (ln 2)/k). Jinými slovy, v čase prvního poločasu
kdy zbyde 1/2 výchozího množství, je možno stanovit nový "počátek"
reakce. Za další poločas tudíž zbyde 1/4 (tj. 1/2 z 1/2)
výchozího množství. Zobecněním této úvahy lze vydedukovat:
za 1 τ1/2 bude zbytková koncentrace c = 1/2 c0,
za 2 τ1/2 bude zbytková koncentrace c = 1/4 c0,
za 3 τ1/2 bude zbytková koncentrace c = 1/8 c0,
za n τ1/2 bude zbytková koncentrace c = 1/2n c0,
Ze zadání úlohy plyne, že 24 hod. je 72 poločasů. Zbytková koncentrace nuklidu tudíž bude c = 1/272 c0, neboli c/c0 = 2,1 . 10−22. Zbyde tedy skutečně neměřitelné množství.