Peluruhan radioaktif – hukum peluruhan dan waktu paruh
FisikaFisika kuantum dan intiUsia 17–18
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
N₀ inti induk (merah) meluruh secara acak menjadi inti anak (abu-abu), masing-masing dengan peluang peluruhan per satuan waktu yang sama. Grafik menampilkan jumlah inti tersisa hasil simulasi N(t) dibandingkan kurva teoretis N = N₀·2^(−t/T); tetapan peluruhan λ = ln2/T dan aktivitas A = λN diperbarui terus-menerus. Seret kursor sepanjang grafik untuk membaca N pada saat mana pun.
Pelajaran: Peluruhan radioaktif, hukum peluruhan, waktu paruh, aktivitas
Yang ditunjukkan
Peluruhan radioaktif bersifat acak bagi setiap inti: tidak dapat diramalkan inti mana yang meluruh berikutnya, meskipun setiap inti memiliki peluang meluruh per satuan waktu yang sama. Untuk jumlah inti yang besar, hal ini menghasilkan pola yang dapat diramalkan, N = N₀·2^(−t/T), dengan waktu paruh T adalah waktu yang diperlukan agar separuh inti yang tersisa meluruh. Konstanta peluruhan λ = ln2/T, dan aktivitas A = λN berkurang dengan laju yang sama seperti N. Pada sampel kecil, fluktuasi acak membuat jumlah hasil simulasi menyimpang jelas dari kurva.
Cara menggunakan
Atur Jumlah inti awal N₀ dan Waktu paruh T, tekan Jalankan, lalu amati inti induk berwarna merah berubah menjadi abu-abu. Bandingkan jumlah hasil simulasi dengan kurva teoretis setelah setiap waktu paruh. Seret pada grafik untuk membaca N pada 2T atau 3T. Ulangi dengan N₀ = 50 dan N₀ = 400 untuk melihat pengaruh ukuran sampel terhadap kecocokan, dan gunakan Kecepatan simulasi jika waktu paruhnya panjang.
Parameter yang dapat diubah
- Jumlah inti awal N₀ 50–400
- Waktu paruh T 1–20 s
- Kecepatan simulasi 0,5–4 ×
- Tampilkan kurva teoretis N₀·2^(−t/T)
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Dapatkah Anda meramalkan inti mana yang meluruh berikutnya? Apa yang dapat diramalkan tentang sampel secara keseluruhan?
- Mengapa kurva simulasi lebih cocok dengan kurva teoretis ketika N₀ besar?
- Berapa bagian inti awal yang tersisa setelah tiga kali waktu paruh?
Ide mengajar
Semua panduan- Pembelajaran Jarak Jauh dengan Simulasi InteraktifPembelajaran jarak jauh dengan simulasi interaktif: pelajaran daring langsung lewat berbagi layar dan tautan, tugas asinkron, dan semua jawaban terlihat. Dua contoh.
- Praktikum Virtual Penyerapan Radiasi: Alfa, Beta, GammaPraktikum virtual penyerapan radiasi dengan pencacah Geiger: kurangi latar, hentikan alfa, beta, gamma dengan kertas, aluminium, timbal, uji kuadrat terbalik.