Biến đổi hạt nhân và bằng chứng về bức xạ
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | thời gian bán rã |
| background radiation/ˈbækɡraʊnd ˌreɪdɪˈeɪʃn/ | bức xạ nền |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Máy dò ghi nhận số đếm ngay cả khi nguồn phát trong phòng thí nghiệm đã được loại bỏ. Bức xạ nền phải được tính đến trước khi gán mọi số đếm cho nguồn phát.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Phân rã phóng xạ là quá trình tự phát và ngẫu nhiên đối với từng hạt nhân riêng lẻ. Chu kỳ bán rã mô tả thời gian để một nửa số hạt nhân chưa phân rã trong một quần thể lớn phân rã, hoặc để hoạt độ (đã trừ bức xạ nền) giảm một nửa.
- chu kỳ bán rã: Thời gian để hoạt tính hoặc số hạt chưa phân rã giảm đi một nửa; bức xạ nền: Bức xạ đo được tách biệt khỏi nguồn đang nghiên cứu.
Nên sử dụng số đếm nào để tính hoạt độ nguồn?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Hằng số nền luôn tồn tại, nên nó phải được đo riêng biệt và trừ đi trong cùng khoảng thời gian để lấy ra hoạt tính của nguồn. Sử dụng số đếm thô sẽ làm quá mức hoạt tính nguồn; chọn số đếm lặp lại lớn nhất chỉ là chọn lọc ngẫu nhiên.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Trừ đi số đếm nền đo được trong cùng khoảng thời gian. Phân biệt chiếu xạ với nhiễm bẩn. Thiết bị chắn, khoảng cách và giảm thời gian tiếp xúc có thể giảm nguy hiểm dưới quy trình kiểm soát của nhà trường.
- Sử dụng các nguồn do giáo viên quản lý và quy định an toàn phóng xạ của nhà trường. Ghi lại thời gian đo đếm và lặp lại các phép đo nền. Không ngoại suy chu kỳ bán rã từ một hạt nhân hay từ các kết quả đọc chưa hiệu chỉnh.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: tốc độ đếm đo được giảm từ 100 xuống 55 lần/phút; bức xạ nền là 10. Tốc độ của nguồn lần lượt là 90 và 45, nên một chu kỳ bán rã đã trôi qua. Nếu không trừ đi, 55/100 sẽ làm mờ đi mức giảm đúng một nửa trong ví dụ này.
Tốc độ đếm nguồn ban đầu là 160 lần mỗi phút. Tìm tốc độ sau ba chu kỳ bán rã. Áp dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → hệ thức → thế số → đơn vị và diễn giải.
Số đếm ban đầu của nguồn là 160 mỗi phút. Tìm số đếm sau ba chu kỳ bán rã.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 20 lần/phút. Đã biết: số đếm ban đầu 160 lần mỗi phút; ba chu kỳ bán rã. Mỗi chu kỳ bán rã làm giảm một nửa hoạt động: 160 -> 80 -> 40 -> 20 lần mỗi phút. Sau ba chu kỳ bán rã, số đếm là 160/(2^3) = 20 lần mỗi phút.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Một vật bị chiếu xạ không tự động trở nên phóng xạ. Chu kỳ bán rã không dự đoán chính xác thời điểm phân rã của một hạt nhân riêng lẻ.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Thời gian bán rã dự đoán chính xác thời điểm phân rã của một hạt nhân đơn lẻ. tuyên bố này sai: Phân rã phóng xạ mang tính ngẫu nhiên ở mức độ hạt nhân đơn lẻ. Thời gian bán rã là một đại lượng thống kê: nó dự đoán tỷ lệ của SỐ LỚN các hạt nhân phân rã trong một khoảng thời gian nhất định, chưa bao giờ là thời điểm một hạt nhân sẽ phân rã.
Biến đổi hạt nhân và bằng chứng về bức xạ: Trừ đi số đếm nền đo được trong cùng khoảng thời gian. Phân biệt giữa việc bị chiếu xạ và bị nhiễm phóng xạ. Tấm chắn, khoảng cách và giảm thời gian tiếp xúc có thể giảm nguy cơ dưới quy trình kiểm soát của nhà trường.
Chu kỳ bán rã dự đoán thời điểm phân rã chính xác của một hạt nhân đơn lẻ.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phân rã phóng xạ mang tính ngẫu nhiên ở cấp độ hạt nhân đơn lẻ. Chu kỳ bán rã là đại lượng thống kê: nó dự đoán tỷ lệ phần trăm của số LỚN các hạt nhân phân rã trong một khoảng thời gian nhất định, chưa bao giờ là thời điểm chính xác một hạt nhân sẽ phân rã.
Thời gian để hoạt độ hoặc số lượng hạt nhân chưa phân rã giảm còn một nửa: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
thời gian bán rã là Thời gian để hoạt tính hoặc số hạt chưa phân rã giảm đi một nửa.