Frage von LauraTony00, 19

Radioaktiver Zerfall bitte helfen?

In einem Reagenzglas befindet sich eine radioaktive Flüssigkeit. Diese zerfällt mit einer unbekannten Halbezeit. Um die Halbwertszeit experimentell zu bestimmen, misst man mit einem Zählrohr die Impulsenach jeweils1 Minute.Für den Versuch ergeben sich die Messwertein Bild 5. Bestimme die Halbwertzeit dieses Stoffes.

Zeit in Minuten / Impulse pro Minute 1 zeit in minuten- 990 impulse pro minute , 2-700 , 3-495 , 4-350 , 5-248 , 6-175 , 7-124 , 8-88 ,9-62 , 10-44

Keine Lösung nur erklären danke

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 5

Exponentielle Abnahme von etwas bedeutet, dass dieses Abnahme proportional zur noch vorhandenen Menge des Etwas ist.
Nehmen wir als anschauliches Beispiel einen wassergefüllten Zylinder, an dessen Fuß ein kleines Loch ist, durch dass das Wasser auslaufen kann. Das Wasser wird durch den Druck hinausgetrieben, und der wiederum ist proportional zur Höhe der Wassersäule. Das Wasser läuft also umso schneller ab je voller der Zylinder noch ist, wenn er fast leer ist, tröpfelt es nur noch.

Ähnlich ist dies aus anderen Gründen auch bei der Radioaktivität, je mehr vorhanden ist von einem Radionuklid, desto mehr zerfallen in einem bestimmten Zeitraum auch. Es ist nicht nur ein "je mehr desto mehr", es ist wirklich proportional.
Dadurch bedingt verringert sich die Menge und auch die damit verbundene Aktivität in gleichen Zeiträumen immer um denselben selben Faktor, und du kannst an dieser Zerfalls Chronik hier besonders leicht ablesen, wie groß die Halbwertszeit ist.

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 6

Die Lösung, die der Lehrer haben möchte, springt überdeutlich aus der Zahlenreihe ins Auge - aua.

Wenn nur noch halb soviel Substanz vorhanden ist, dann zählt man auch nur noch halb so viele Impulse pro Minute. Also schaue, in welchen Zeitabständen sich die Zählrate halbiert.

Zur Fehlerhaftigkeit dieser Aufgabe:

1) Eine Substanz mit einer Halbwertszeit im Minutenbereich lässt dem Lehrer keine Zeit, sie in Flüssigkeit aufzulösen und in ein Reagenzglas zu packen.

2) Die angegebenen Zerfallsraten sind Mittelwerte über eine Messzeit von vermutlich einer Minute. Bei einer Halbwertszeit im Minutenbereich unterscheiden diese Mittelwerte sich deutlich von dem wahren Wert zu Beginn (oder in der Mitte, oder am Ende) der Minute.

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