Fagstoff

Halveringstid

Publisert: 03.03.2010, Oppdatert: 26.06.2013
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Tåkekammer

Livet er ikke langt nok til at vi noensinne vil kunne registrere at tåkesporene etter alfapartiklene i et tåkekammer kommer til å avta (selv om vi hadde hatt nok av sprit og tørris). Det fortsetter tilsynelatende uforandret år etter år. Likevel avtar strålingen, men det går svært langsomt. Først etter 1600 år vil tåkespor per sekund ha avtatt til det halve.

Image showing the thumbnail for content named \"Halveringstid\"Simulering: Animasjonen over viser hvordan antallet atomer av et radioaktivt grunnstoff minker etter hvert som tiden går. Du kan justere halveringstiden til grunnstoffet ved å trekke i spaken. Trykk så på "Start reaksjon"-knappen. x-aksen til grafen viser medgått tid, mens y-aksen viser antall gjenværende atomer av det radioaktive grunnstoffet.

 

 

 

 

 

Image showing the thumbnail for content named \"Aktivitet og halveringstid\"eForelesning om aktivitet og halveringstid. 

 

 

 

 

Lenke til simulering.Simulering: Spill og lær om datering med radioaktive isotoper.  

 

Radioaktiv kilde

Den radioaktive kilden i tåkekammeret er radium. I forkant av hvert synlig tåkespor har en radiumkjerne eksplodert og sendt ut en a-partikkel (heliumkjerne) med voldsom fart. Det som blir igjen, er ikke lenger en radiumkjerne. Det er et nytt grunnstoff med en kjerne som har to protoner og to nøytroner færre enn den opprinnelige radiumkjernen. Den nye kjernen er radon (Rn). Denne prosessen kan vi skrive som en reaksjonsligning slik:

Slik brytes radium ned.  

Tallene til venstre for de kjemiske symbolene blir kalt høye og lave venstreindekser. Lav venstreindeks er atomnummeret (antall protoner i kjernen). Høy venstreindeks er nukleontallet (antall protoner og nøytroner i kjernen). Summen av de høye venstreindeksene er alltid den samme på begge sider, 226 = 222 + 4. Det samme er tilfelle med de lave venstreindeksene, 88 = 86 + 2. Antall kjernepartikler (nukleoner) av hver sort er altså bevart.

Reaksjonen over skjer med mange radiumkjerner i et stykke radium, men ikke samtidig. Det eksploderer noen nå og da, uten at vi på forhånd vet hvilke atomkjerner som kommer til å eksplodere. I alle radiumstykker blir i gjennomsnitt halvparten av radiumkjernene omdannet til radon i løpet av 1600 år.

Søyler med stadig færre radiumatomer.Halveringstid for radium. 

Halveringstiden for radium

Hvis vi tenker oss at vi starter med 100 radiumatomer i dag, er det igjen 50 etter 1600 år. Deretter er det igjen 25 etter nye 1600 år, og etter i alt 4800 år er det igjen omtrent 12, osv.
Vi sier at radium har en halveringstid på 1600 år.

Halveringstiden for et radioaktivt stoff er den tiden det tar å omdanne halvparten av atomene i stoffet til andre grunnstoffer.

Radon som oppstår når radiumkjernen går i stykker, er også radioaktiv og har en halveringstid på ca. fire døgn. Uran ( U), har en halveringstid på nesten fem milliarder år.

Hvorfor finnes det radium?

Jorda er ca. 4,5 milliarder år gammel, og av all radium forsvinner halvparten i løpet av bare 1600 år. Da skulle vi tro at det nesten ikke var noe radium igjen på jorda i dag, selv om det var nokså mye her til å begynne med.

Hva kan forklaringen være? les mer

Det radiumet som opprinnelig var på jorda, er nok borte, men det oppstår hele tiden nytt radium. Uran, som har en halveringstid på nesten fem milliarder år, har eksistert helt fra jorda ble til. Når urankjernen sender ut en alfapartikkel, blir det tilbake en thoriumkjerne.

Thorium er også radioaktivt, og av det oppstår det andre radioaktive grunnstoffer. Etter hvert blir det dannet radium. I sin tur blir radium til radon og radon til et annet grunnstoff, og til slutt ender det med en stabil blykjerne.

Derfor blir det etter hvert mer bly på jorda og mindre uran og andre radioaktive stoffer. Samtidig med at radium etter hvert omdannes til andre grunnstoffer, blir det altså nydannet radium fra andre radioaktive stoffer.

Astronomene regner med at sola har fem milliarder år igjen av sin levetid, og livet på jorda vil antagelig dø ut lenge før det. Denne tiden er omtrent like lang som halveringstiden for uran. Det betyr at uranet ikke får tid til å forsvinne fra jordskorpen, og den naturlige radioaktiviteten vil derfor vare så lenge jorda eksisterer i den formen vi kjenner den nå.

skjul