Halbwertszeit berechnen mit Prozent Angaben

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Wenn täglich x % des Stoffes zerfallen, dann sind nach 1 Tag noch ( 100 - x ) % des Stoffes übrig, das heißt: N ( 1 ) = N0 * (100 - x ) / 100

Aus der Formel für den exponentiellen Zerfall

N ( t ) = N0 * e ^ ( - lambda * t )

lässt sich damit die Zerfallskonstante lambda berechnen, indem man t = 1 setzt:

<=> N ( 1 ) / N0 = e ^ - lambda

[Aus der fett gesetzten Formel von oben folgt: N ( 1 ) / N0 = ( 100 - x ) / 100, also:]

<=> ( 100 - x ) / 100 = e ^ - lambda

<=> - lambda = ln ( ( 100 - x ) / 100 )

Somit lautet das Zerfallgesetz:

N ( t ) = N0 * e ^ ( ln ( ( 100 - x ) / 100 ) * t )

Die Halbwertszeit T ergibt sich daraus, indem man N ( T ) = ( 1 / 2 ) * N0 setzt und nach T auflöst:

( 1 / 2 ) * N0 = N0 * e ^ ( ln ( ( 100 - x ) / 100 ) * T )

<=> 1 / 2 = e ^ ( ln ( ( 100 - x ) / 100 ) * T )

<=> ln ( 1 / 2 ) = ln ( ( 100 - x ) / 100 ) * T

<=> T = ln ( 1 / 2 ) / ln ( ( 100 - x ) / 100 )

Wenn also z.B. 4,7 % eines Stoffes täglich zerfallen, dann beträgt die Halbwertszeit:

T = ln ( 1 / 2 ) / ln ( 95,3 / 100 ) = 14,398... Tage

Wenn der prozentuale Zerfall in anderen Zeiteinheiten (Wochen, Jahre, ... ) angegeben ist, dann rechnet man genauso. Die Halbwertszeit hat dann aber natürlich ebenfalls die jeweilige Zeiteinheit.

einfach in die formel: Kn = (K0 * p/100%)^n einsetzen

K0 ist der anfangsstoff p ist der prozentsatz n ist die dauer

Kr642  13.03.2013, 17:40

..., wobei p = 0,5 (wegen "Halbwert....") und n= (t/T)

t ist die jeweils gegebene Zeit und T ist die zu ermittelnde Halbwertzeit.

...und weil die gesuchte Größe im Exponenten steht, mußt du beim Auflösen logarithmieren.

Viel Erfolg!

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