Hopp til innhald

  1. Home
  2. NaturfagChevronRight
  3. Stråling og radioaktivitetChevronRight
  4. Ioniserande stråling – høg energi gir nytte og fareChevronRight
  5. Halveringstid – halvparten omdannaChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Halveringstid – halvparten omdanna

Halveringstida til eit stoff er den tida det tek før halvparten av stoffet har sendt ut stråling, og vorte omdanna til eit anna stoff.

Kvinnelige forsker undersøker lårbein. Foto.
Karbondatering av organisk materiale

Radioaktive kjerner blir omdanna

Når ein radiumkjerne eksploderer vert det sendt ut ein alfapartikkel (heliumkjerne) med kolossal fart. Det som blir att, er ikkje lenger ein radiumkjerne. Det er eit nytt grunnstoff med ein kjerne som har to proton og to nøytron mindre enn den opphavlege radiumkjernen. Den nye kjernen er radon (Rn). Denne prosessen kan vi skrive som ei reaksjonslikning slik:

 88226Ra 86222Rn+ 24He

Tala til venstre for dei kjemiske symbola kallar vi høge og låge venstreindeksar. Den låge venstreindeksen er atomnummeret (protontalet i kjernen). Den høge venstreindeksen er nukleontalet (talet på proton og nøytron i kjernen). Summen av dei høge venstreindeksane er alltid lik på begge sider: 226 = 222 + 4. Det same gjeld dei låge venstreindeksane: 88 = 86 + 2. Talet på kjernepartiklar (nukleon) av kvart slag er altså bevart.

Reaksjonen ovanfor skjer med mange radiumkjernar i eit stykke radium, men ikkje på same tid. No og då eksploderer det nokre kjernar, utan at vi på førehand veit kva for atomkjernar som kjem til å eksplodere. I alle radiumbitar blir i gjennomsnitt halvparten av kjernane omforma til radon over 1600 år.

Halveringstid radium. Illustrasjon.
Halveringstid for radium.

Halveringstid – halvparten av stoffet omdanna

Dersom vi tenkjer oss at vi startar med 100 radiumatom i dag, har vi att 50 etter 1600 år. Etter nye 1600 år står vi att med 25 radiumatom, og etter i alt 4800 år har vi att cirka 12 radiumatom, osv. Vi seier at radium har ei halveringstid på 1600 år.

Halveringstida for eit radioaktivt stoff er den tida det tek å gjere om halvparten av atoma i stoffet til andre grunnstoff.

Radonet som utviklar seg når radiumkjernen går sund, er òg radioaktivt og har ei halveringstid på rundt fire døgn. Uran ( U) har ei halveringstid på nesten fem milliardar år.

Kvifor finst det radium?

Jorda er om lag 4,5 milliardar år gammal, og av alt radiumet forsvinn halvparten på berre 1600 år. Vi skulle då tru at det mest ikkje var radium att på jorda i dag, trass i at det var nokså mykje her frå først av.

Kva er forklaringa?

Det radiumet som opphavleg var på jorda, er nok borte, men det utviklar seg heile tida nytt radium. Uran, som har ei halveringstid på nesten fem milliardar år, har eksistert heilt frå jorda vart til. Når urankjernen sender ut ein alfapartikkel, blir det tilbake ein thoriumkjerne.

Thorium er òg radioaktivt, og av thorium utviklar det seg andre radioaktive grunnstoff. Etter kvart blir det utvikla radium. I sin tur går radium over til radon og radon til eit anna grunnstoff, og til sist endar det med ein stabil blykjerne.
Derfor blir det etter kvart meir bly på jorda og mindre uran og andre radioaktive stoff. Samstundes med at radium etter kvart blir omgjort til andre grunnstoff, blir det altså laga nytt radium frå andre radioaktive stoff.

Astronomane reknar med at sola har att fem milliardar år av levetida si, men livet på jorda vil truleg døy ut lenge før det. Denne tida er omtrent like lang som halveringstida for uran. Det vil seie at uranet ikkje får tid til å forsvinne frå jordskorpa, og den naturlege radioaktiviteten kjem derfor til å vare så lenge jorda eksisterer i si noverande form.

Læringsressursar

Ioniserande stråling – høg energi gir nytte og fare

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter