Halveringstid

Stora atomer har en tendens att gå sönder, att falla i bitar. Olika atomer har olika tendens att falla sönder. Man kan säga att en viss atom av en viss isotop har en viss sannolikhet att falla sönder. Man kan aldrig säga när det kommer att ske, bara vilken sannolikhet det är att det kommer att ske inom en viss tid. Om man har många atomer (vilket ju alltid är fallet) blir sannolikheten lättare att betrakta. Låt mig ta ett exempel:

Chansen att få en sexa med tärning är 1/6. Om jag kastar tärningen 6 gånger är det inte alls säkert att jag får en sexa. Slumpen spelar en stor roll vid få försök. Men om jag kastar tärningen 2000 gånger blir det genast mer tydligt. 1/6 av försöken ger en sexa. Jag kan visserligen inte säga när mina 333 sexor skall komma, men totalt sett blir det ungefär så många.

Det är ungefär så man kan betrakta atomer som vill gå sönder. Jag kan aldrig förutsäga när en viss atom skall gå sönder, men har jag tex 10¹⁸ st vet jag ganska väl hur många som kommer att gå sönder inom den närmaste timmen. I likhet med tärningen kan man säga att 1/6 av atomerna kommer att gå sönder under en viss tid.(Tex ett år) Nu kommer det som kan verka förvillande:
När det första året har gått, finns det färre atomer kvar som vill gå sönder. Nu kommer bara 1/6 av dem att gå sönder under nästa år. Det är ju färre än de som gick sönder under under det första året!! Man kan alltså tala om en avtagande radioaktivitet hos ämnet. Det gör att även om sannolikheten för sönderfall är konstant så avtar själva sönderfallen (aktiviteten). På grund av detta kan man aldrig säga när alla atomer i en klump Uran har fallit sönder, för ju färre de är, desto längre blir det mellan sönderfallen.

Resonemanget ovan tydliggör behovet av en enhet för radioaktivitet som anger hur ofta en viss andel av atomerna går sönder och varför inte välja hälften av dem?
Med halveringstid menas alltså den tid det tar för hälften av atomerna att gå sönder. Med en halveringstid på 2 dygn kommer hälften av atomerna finnas kvar efter 2 dygn. Efter ytterligare två dygn är det hälften av dem dvs 25 % av vad det var från början!

Halveringstiden är alltså ett mått på hur aktivt ett ämne är på sikt. Om man däremot vill ange hur aktivt ämnet är just nu finns det andra enheter.

Olika ämnen har olika aktivitet och således olika halveringstid, här är några exempel:

Isotop (masstal)	halveringstid
Deuterium (³H), tungt väte	12,33 år
Cesium -137	30,2 år
Bly - 208	stabil
Polonium-210	138,4 dygn
Radon-222	3,8 dygn
Francium-223	22 min
Uran - 238	4,5 miljarder år
Uran-239	23,5 min
Plutonium-239	24 100 år

Undersök hur snabbt ett ämnes aktivitet avtar!

Välj ett ämne och hur många år det skall gå. Resultatet anger hur många % av atomerna som finns kvar. Det är även ett mått på hur stor aktiviteten är i ämnet.

önskad tid
tiden angiven i:
år
dagar
timmar
sekunder

% av ämnet finns kvar.

Kol-14

Kol-14 (¹⁴C) är en isotop av kol. Den vanligaste isotopen är kol-12, men en viss andel av allt kol är dock kol-14. Kol-14 visar sig vara instabil och falla sönder med tiden. Detta kan utnyttjas för att datera föremål som innehåller organiskt kol. (levande organismer).

Här ser du en graf för hur många % av kol-14 atomerna som finns kvar efter en viss tid.

När arkeologer gräver fram rester av en människa kan man ta reda på hur aktivt dess innehåll av kol-14 är. Denna aktivitet är ett mått på hur länge det har fått falla sönder. Man jämför med en färsk kolbit och märker att det är ca 15% aktivitet i människan jämfört med i det färska kolet. Sedan läser man av i tabellen och ser åldern, ca 15 000 år.

	önskad tid tiden angiven i: år dagar timmar sekunder
	% av ämnet finns kvar.

Halveringstid

Undersök hur snabbt ett ämnes aktivitet avtar!

Kol-14

Uppgift