Half-life, uses and safety · Meia-vida, usos e segurança
| English | Português |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | vida média |
| isotope/ˈaɪsətəʊp/ | isótopo |
| mutations/mjuːˈteɪʃnz/ | mutações |
| dose/dəʊs/ | dose |
| shielding/ˈʃiːldɪŋ/ | blindagem |
Counting down
- We cannot say when one nucleus will decay — but a large sample is very predictable.
- That predictability is measured by the half-life 半衰期.
- It lets us date ancient bones, run smoke alarms, and treat cancer.
Contagem regressiva
- Não podemos saber quando um único núcleo irá decair — mas uma grande amostra é muito previsível.
- Essa previsibilidade é medida pela meia-vida 半衰期.
- Permite datar ossos antigos, acionar alarmes de incêndio e tratar cancro.
Half-life
- The half-life is the time for half the unstable nuclei in a sample to decay.
- After each half-life, the count rate (and the number of unstable nuclei) falls to half.
Meia-vida
- A meia-vida é o tempo para metade dos núcleos instáveis numa amostra decair.
- Após cada meia-vida, a taxa de contagem (e o número de núcleos instáveis) cai para metade.
Half-life — watch the nuclei decay · Meia-vida — assista aos núcleos decaírem
Each nucleus has a fixed chance of decaying, at random. Move time forward: about half the remaining nuclei decay every half-life — so the count halves, then halves again. · Cada núcleo tem uma chance fixa de decair, aleatoriamente. Avance o tempo: cerca de metade dos núcleos restantes decai a cada meia-vida — então a contagem cai pela metade, depois cai novamente pela metade.
The half-life of a radioactive isotope is the time taken for: · A meia-vida de um isótopo radioativo é o tempo necessário para:
Each half-life, half of the remaining unstable nuclei decay, so the count rate halves. · A cada meia-vida, metade dos núcleos instáveis restantes decai, então a taxa de contagem cai pela metade.
Using half-life
- After $n$ half-lives, the count rate has halved $n$ times.
- Example: a source of $800$ counts/min with a half-life of $3$ hours → after $6$ hours (two half-lives): $800 \to 400 \to 200$ counts/min.
- You can read a half-life off a graph: the time for the count rate to fall from any value to half of it.
Usando a meia-vida
- Após $n$ meias-vidas, a taxa de contagem reduziu-se à metade $n$ vezes.
- Exemplo: uma fonte de $800$ contagens/min com meia-vida de $3$ horas → após $6$ horas (duas meias-vidas): $800 \to 400 \to 200$ contagens/min.
- Pode ler uma meia-vida num gráfico: o tempo para a taxa de contagem cair de qualquer valor para metade dele.
A source reads $800$ counts/min and has a half-life of $3$ hours. What is the count rate after $6$ hours, in counts/min? · Uma fonte emite $800$ contagens/min e tem vida útil de $3$ horas. Qual é a taxa de contagem após $6$ horas, em contagens/min?
6 hours is two half-lives: $800 \to 400 \to 200$ counts/min. · 6 horas equivalem a duas meias-vidas: $800 \to 400 \to 200$ contagens/min.
What fraction of the unstable nuclei remain after 3 half-lives? (Give a decimal.) · Que fração dos núcleos instáveis permanece após 3 meias-vidas? (Forneça um decimal.)
Each half-life halves the number: $\left(\tfrac{1}{2}\right)^3 = \tfrac{1}{8} = 0.125$. · Cada vida média reduz o número pela metade: $\left(\tfrac{1}{2}\right)^3 = \tfrac{1}{8} = 0.125$.
Uses of radioactivity
- The choice of isotope 同位素 depends on its radiation type and half-life:
- Smoke alarms — an alpha source (easily blocked, so safe; long half-life lasts for years).
- Sterilising equipment and food — penetrating gamma kills bacteria through sealed packaging.
- Thickness gauges for paper or metal — a beta source (the amount passing through changes with thickness).
- Finding and treating cancer — gamma rays can pass into (or out of) the body.
Radioactive decay and half-life
Usos da radioatividade
- A escolha do isótopo 同位素 depende do seu tipo de radiação e meia-vida:
- Alarmes de fumos — uma fonte alfa (facilmente bloqueada, segura; longa meia-vida dura anos).
- Esterilização de equipamentos e alimentos — gama penetrante mata bactérias através de embalagens seladas.
- Medidores de espessura para papel ou metal — uma fonte beta (a quantidade que passa muda com a espessura).
- Localizar e tratar cancro — raios gama podem entrar (ou sair) do corpo.
Decaimento radioativo e meia-vida
Match each radioactive source to its use. · Combine cada fonte radioativa com seu uso.
Alpha (easily blocked) suits smoke alarms; beta passes through thin sheets for thickness gauges; penetrating gamma sterilises sealed items. · Alfa (facilmente bloqueado) adequa-se para detetores de fumaça; beta atravessa folhas finas para calibradores de espessura; gama penetrante esteriliza itens selados.
Why is an alpha source used in a smoke alarm? · Por que uma fonte alfa é usada em um detector de fumaça?
Alpha is stopped by a little air or the alarm casing (safe), and a long half-life means it works for years. · O alfa é parar por um pouco de ar ou pela caixa do alarme (seguro), e uma longa vida útil significa que funciona por anos.
Safety
- Ionising radiation harms living cells — it can cause cell death, mutations 突变 and cancer.
- Keep the dose 剂量 low by: less time near the source, more distance from it, and shielding 屏蔽 (such as lead).
- Handle sources with tongs, point them away from people, and store them in a lead-lined box.
Segurança
- Radiação ionizante danifica células vivas — pode causar morte celular, mutações 突变 e cancro.
- Mantenha a dose 剂量 baixa reduzindo o tempo perto da fonte, aumentando a distância dela e usando blindagem 屏蔽 (como chumbo).
- Manuseie fontes com pinças, aponte-as para longe das pessoas e armazene-as numa caixa forrada a chumbo.
Select all · todos the ways to reduce the radiation dose you receive. · Selecione todas as maneiras de reduzir a dose de radiação que você recebe.
Less time, more distance and shielding all cut the dose. Handling a source with bare hands does the opposite — always use tongs. · Menos tempo, maior distância e blindagem reduzem a dose. Manusear uma fonte com as mãos nuas faz o oposto — use sempre pinças.
You've got it
- half-life = time for half the nuclei (or the count rate) to halve
- after $n$ half-lives the count rate has halved $n$ times
- uses: α smoke alarms · β thickness gauges · γ sterilising and cancer treatment
- safety: cut the dose with less time, more distance, and shielding
Entendeu?
- meia-vida = tempo para metade dos núcleos (ou a taxa de contagem) reduzir à metade
- após $n$ meias-vidas a taxa de contagem reduziu-se à metade $n$ vezes
- usos: α alarmes de fumos · β medidores de espessura · γ esterilização e tratamento de cancro
- segurança: reduza a dose com menos tempo, mais distância e blindagem