半衰期计算器
在线半衰期计算器可评估连续指数衰减过程的参数。描述这一过程的参数是:受衰变的物质的初始和最终量、物质的半衰期以及自观察开始以来经过的时间。您可以在此计算器的输入字段中输入任意三个参数的值,并找到缺少的参数。
半衰期计算器可用于了解放射性衰变原理。它可用于计算放射性元素的半衰期、经过的时间、初始数量和元素的剩余数量。半衰期是化学、物理学、生物学和药理学中广泛使用的概念。
什么是半衰期?
每种放射性元素中都有稳定和不稳定的原子核。不稳定原子核是放射性衰变,并发出α、β或γ射线,最终衰变成稳定原子核,而放射性原子核的稳定原子核不会改变。半衰期被定义为一半不稳定原子核经历衰变过程所需的时间。
每种放射性元素都有不同的半衰期衰变时间。例如,碳-10的半衰期只有19秒,因此在自然界中不可能找到这种同位素。另一方面,铀 233 的半衰期约为 160000 年。这显示了不同元素半衰期的变化。
半衰期的概念也可以用来表征一些指数衰减。例如,代谢物的生物半衰期。
半衰期更像是一种概率度量。这并不意味着半衰期结束后一半的放射性元素会衰变。然而,当放射性元素中有足够的原子核可用时,这是一个非常准确的估计。
半衰期公式
通过使用以下衰变公式,可以计算出t之后残留的放射性元素中不稳定原子核的数量:
在这个等式中:
N(t) 是指时间 t 过后存在的放射性元素的数量。
N(0) 是指元素的初始量。
T 是指元素的半衰期。
还可以使用各种其他参数来计算材料的剩余量:
λ 是指衰变常数,即元素的衰减速率。
τ 是指元素的平均寿命。原子核保持不变的平均时间。
以上是表征物质放射性并相互联系的所有三个方程,可以表示如下:
如何计算半衰期?
截至目前,您已经完成了半衰期的公式,您可能想知道如何使用该半衰期方程找到半衰期。计算半衰期有些复杂,但我们将简化该过程以供您理解。为了计算,让我们通过假设一些事情来计算元素的半衰期。
- 假设放射性元素的原始量为:
N (0) = 200 克
- 现在让我们假设该元素的最终数量为:
N (吨) = 50 克
- 如果从 120 kg 衰减到 3 kg 需要 1 秒,则经过的时间将是:
t = 120 秒
- 写出半衰期方程,并将上述值放在该方程中:
T = 60 秒
因此,如果初始值为 200 克的元素在 50 秒内衰减到 120 克,则其半衰期将为 60 秒。
同样,您也可以使用上述公式计算其他参数,例如初始数量、剩余数量和时间。如果您不想让自己陷入这些复杂的计算中,只需将值放入上面的计算器中即可。我们的计算器将为您简化整个过程。