Chia bớt mẫu làm giảm hoạt độ, không làm đổi chu kì bán rã

Vật lý 12 · Ôn tập kiến thức THPT

H=λN: lấy bớt hạt làm H giảm nhưng không thay λ hay chu kì của đồng vị. Độ phóng xạ nhỏ hơn chưa chứng minh mẫu đã già hơn nếu lượng mẫu bị thay đổi.

Mẫu một đồng vị ban đầu có hoạt độ800Bq, chu kì4h. Sau4h, hoạt độ còn400Bq. Nếu tại đó tách giữ đúng một nửa lượng mẫu đồng nhất, hoạt độ phần giữ lại là 200Bq, nhưng chu kì vẫn 4h.

Chỉ nhìn800→200 và giả sử mẫu nguyên vẹn, ta sẽ suy t=4·log₂4=8h. Thời gian thật đã trôi qua chỉ4h; giảm thêm một nửa là do tách mẫu, không phải một chu kì đã trôi qua tức thời. Công thức đúng cho phần giữ là H=(1/2)H₀·2⁻ᵗ/ᵀ sau thao tác tách đã mô tả.

Tự luyện: nếu giữ3/4 mẫu sau4h, hoạt độ300Bq. Chờ thêm4h mà không tách nữa, còn150Bq. Hai bước có tỉ lệ khác nhau: tách nhân3/4 ngay tại cùng thời điểm, còn chờ một chu kì nhân1/2 do phân rã.

Kiểm: hai phần tách đồng nhất cộng hoạt độ bằng400Bq ngay sau chia. Không có thêm hạt phân rã chỉ vì ghi hai nhãn hộp, và một phần nhỏ hơn không có chu kì dài hơn. λ=ln2/T chỉ phụ thuộc đồng vị trong điều kiện thông thường của mô hình.

Phép suy thời gian từ hoạt độ cần mẫu không mất, không thêm đồng vị và điều kiện đo tương thích. Nếu dung dịch không đồng nhất hoặc có nhiều đồng vị, lấy nửa khối lượng toàn dung dịch chưa chắc giữ đúng nửa số hạt loại đang xét. Các thao tác ở đây là dữ kiện giả định trong bài toán, không hướng dẫn chia hay xử lý nguồn thật; kết luận vật lý là phải phân biệt thay đổi lượng mẫu với thay đổi theo thời gian.

Đọc tiếp: Chu kì bán rã · Hoạt độ.