42 (332)

412.    W jakim czasie rozpadnie się — początkowej liczby jąder, jeśli czas

O

połowicznego zaniku pewnego izotopu jest równy 2 h?

413.    W czasie 5 godzin rozpadowi uległo 75% początkowej liczby jąder izotopu promieniotwórczego. Oblicz czas połowicznego rozpadu tego izotopu.

41 4. Po 25 godzinach w próbce pozostało 25% początkowej liczby jąder pewnego izotopu. Jaki jest czas połowicznego rozpadu tego izotopu?

41 i>₀ Badana próbka zawiera 0,02 g izotopu jodu ¹³¹J. Czas połowicznego rozpadu izotopu ¹³¹J wynosi 8 dni. Oblicz masę izotopu w tej próbce przed 64 dniami.

41 <§„ Oblicz, jaki procent początkowej ilości izotopu ³H uległ rozpadowi po 36 latach. Czas połowicznego rozpadu dla izotopu ³H wynosi 12 lat.

41 1/» Rysunek 106 przedstawia wykres zależności liczbyjąder pozostałych w próbce od czasu dla izotopu ²j^Ra.

Odczytaj z wykresu:

a.    czas połowicznego rozpadu,

1

b.    czas, po którym pozostanie w próbce — początkowej liczbyjąder.

16

Od mikroświata do Kosmosu

418. Próbka zawiera 2 /ug izotopu ²¹⁴Po, dla którego czas połowicznego rozpadu jest równy l,6-l(T⁴s. Narysuj wykres zależności masy ²¹⁴ Po pozostałej w próbce od czasu. Zaznacz na wykresie co najmniej 6 punktów.

_; r Fragment artykułu dr Teresy Kwiecińskiej „ Wykorzystanie węgia-14 do oznaczania wieku przedmiotów archeologicznych pochodzenia organicznego”

Jednym z podstawowych zadań w badaniach archeologicznych jest określenie wieku znalezionego przedmiotu. Zadanie to nie jest proste, jeśli zważyć, że przedmioty te mogą liczyć tysiące lat. Czasami można określić wiek przedmiotu na podstawie warstwy Ziemi, w której został znaleziony. Korzysta się także z różnych źródeł pisanych i zawartych w nich informacji (np. o zaćmieniach Słońca), które mogą pomóc w określeniu wieku znaleziska. Ale wyniki nie zawsze są jednoznaczne. Często tego typu analizy prowadzą jedynie do stwierdzenia, że przedmiot A jest starszy od przedmiotu B a młodszy niż przedmiot C. Duży przełom w tej dziedzinie nastąpił z chwilą opracowania metody wykorzystującej występujący w atmosferze promieniotwórczy izotop węgla ¹⁴ C. Autorem pomysłu był amerykański uczony Willard F. Libby (1908-1980).

Podstawowym założeniem metody zaproponowanej przez Libby’ego jest, że ilość ¹⁴ C w atmosferze jest stała, nie zmienia się w ciągu wieków. Założenie to można uzasadnić tym, że natężenie promieniowania kosmicznego, z udziałem którego powstaje ¹⁴ C, nie zmienia się. Zakłada ona także, że stały jest skład procentowy izotopów węgla w atmosferze. Za słusznością tego z kolei przemawiają badania składu izotopowego węgla w pojedynczych słojach drzew. Przyjmuje się również, że stężenie węgla jest takie samo w atmosferze na całej Ziemi.

Wytworzony w atmosferze węgiel-14, podobnie jak węgiel-12, jest następnie w postaci C0₂ asymilowany przez rośliny, przy czym ilość pierwszego i drugiego pozostaje w takiej proporcji, w jakiej występują one w atmosferze. W rezultacie tych procesów ustala się pewna równowaga, która trwa dopóki organizm żyje. Z chwilą śmierci organizmu, a więc ustania wszelkich procesów fizjologicznych, ilość węgla-14 maleje zgodnie z prawem rozpadu promieniotwórczego. Mówi się, że w każdym żywym organizmie istnieją dwa zegary: 1) biologiczny, rusza z chwilą poczęcia, „chodzi” za życia, zatrzymuje się w chwili śmierci, 2) radiowęglowy stoi za życia, rusza z momentem śmierci, a wskazówkami jego jest ilość węgla-14.