Spørgsmål:
Hvorfor er denne måde at beregne den gennemsnitlige levetid for radioaktive atomer forkert på?
Theoretical
2020-05-12 13:14:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Antag, at der er $ N $ radioaktive atomer, og henfaldets halveringstid er $ t $ . Efter en halveringstid vil antallet af resterende atomer være $ \ frac {N} {2} $ . Og så halveres antallet efter hver halveringstid.

Hvilket betyder, $ 1/2 $ af atomerne har en levetid på $ t $

Halvdelen af ​​den resterende halvdel eller $ 1/4 $ af atomerne har en levetid på $ 2t $ og så videre.

Hvis den gennemsnitlige tid for henfald er $ \ tau $ , skal det være:

$ \ tau = \ frac {(\ frac {N} {2} t + \ frac {N} {4} 2t + \ frac {N} {8} 3t + .. .)} {N} $ eller $ \ tau = t (\ frac {1} {2} + \ frac {2} {4} + \ frac {3} {8} + ...) $

Men denne uendelige serie svarer ikke til $ \ frac {1} {ln2} $ . Og vi ved det, $ \ tau = \ frac {t} {ln2} $

Så selvfølgelig er min beregning forkert. Hvorfor er denne måde at beregne den gennemsnitlige tid for henfald forkert på?

Besvarer dette dit spørgsmål?[Gennemsnitlig levetid for radioaktivt stof] (https://physics.stackexchange.com/q/366299/)
To svar:
hiccups
2020-05-12 14:00:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Din fejl er her:

Hvilket betyder, at 1/2 af atomerne har en levetid på t

Halvdelen af den resterende halvdel eller 1/4 af atomerne har et liv på 2t og så videre.

Det korrigerede udsagn er:

Hvilket betyder, at 1/2 af atomerne har et levetid $ \ le t $

Halvdelen af den resterende halvdel eller 1/4 af atomerne har et liv mellem $ t $ og $ 2t $ og så videre.

Fjollet mig.Jeg har det.Jeg overså dette enkle punkt, og et stykke tid efter at jeg havde stillet spørgsmålet, blev jeg klar over det.
Et andet, relateret problem er, at denne udsagn udtrykkes som en diskret regel ("* ... efter hver halveringstid vil antallet blive halveret ... Halvdelen af den resterende halvdel eller 1/4 af atomerne vil have enliv ... * "), når den faktiske regel er kontinuerlig (" *** ... til enhver tid t1> 0, *** * vil de resterende atomer have en halveringstid på t1 + t * ").Selv med den korrektion, du påpeger ovenfor, ville den diskrete regel ikke matematisk reducere til den korrekte enkeltligning (eksponentielt henfald), men ville stadig tillade mange ulige trin-henfaldsløsninger.
Farcher
2020-05-12 14:32:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvilket betyder, $ 1/2 $ af atomerne har en levetid på $ t $

er ikke et korrekt udsagn, da nogle af dem vil have en levetid på næsten nul, nogle $ \ frac 12t $ nogle $ \ frac {199} {200} t $ osv., så du har overvurderet den tid, atomerne lever.

For at se, hvordan det skal gøres korrekt, skal du læse svaret på Gennemsnitlig levetid for radioaktivt stof.



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 4.0-licens, den distribueres under.
Loading...