Tidak diberi dalam peperiksaan, hafal.
Kegunaannya
Radioactive decay (half-life) digunakan dalam Fizik Nuklear (Fizik SPM Tingkatan 5). Kekalkan unit SI dalam setiap baris kerja. Fizik Nuklear
Simbol dan unit SI
| Simbol | Maksud | Unit SI |
|---|---|---|
| N | kuantiti yang tinggal (tanpa unit) | , |
| N₀ | kuantiti awal (tanpa unit) | , |
| t | masa berlalu | s |
| T½ | setengah hayat | s |
| n | bilangan setengah hayat (= t / T½) | , |
Penyusunan semula
n = t / T½ (number of half-lives)N / N₀ = (½)ⁿ
Contoh penyelesaian
Perangkap biasa
Memahami Reputan radioaktif (setengah hayat)
Hukum reputan N = N₀ (½)ⁿ memberitahu berapa banyak sampel radioaktif tinggal selepas suatu masa. N ialah kuantiti yang tinggal dan N₀ kuantiti awal; kedua-duanya bilangan (bilangan nukleus, jisim, atau keaktifan) dan berkongsi unit sama. t ialah masa berlalu dan T½ setengah hayat, kedua-duanya dalam unit masa sama (s, minit, jam, hari atau tahun).
Kuantiti ini berkaitan kerana setiap setengah hayat memisahduakan apa yang tinggal, jadi pecahan yang tinggal ialah (½) dikuasakan bilangan setengah hayat, t / T½.
Untuk menggunakannya, cari dahulu bilangan setengah hayat = t / T½. Kemudian N / N₀ = (½)ⁿ memberi pecahan yang tinggal, yang anda darab dengan N₀.
Contoh penyelesaian, langkah demi langkah
Suatu sampel radioaktif mempunyai jisim awal N₀ = 80 g dan setengah hayat T½ = 2 tahun. Cari jisim yang tinggal selepas t = 6 tahun.
Kira dahulu bilangan setengah hayat:
bilangan setengah hayat = t / T½ = 6 tahun / 2 tahun = 3.
Setiap setengah hayat memisahduakan jisim, jadi:
N = N₀ (½)³ = 80 g × (1/8) = 10 g.
Anda boleh semak dengan memisahduakan berperingkat: 80 g → 40 g (2 thn) → 20 g (4 thn) → 10 g (6 thn), yang bersetuju. Jisim yang tinggal ialah 10 g.
Kesilapan lazim dan cara ia diuji
Perangkap utama ialah menggunakan unit masa berbeza untuk t dan T½, contohnya minit dengan jam; tukar supaya sepadan dahulu. Kesilapan kedua ialah memisahduakan bilangan kali yang salah, jadi sentiasa kira t / T½ sebelum memisahduakan.
Ketiga ialah menolak amaun tetap setiap kali dan bukan memisahduakan, kerana reputan bukan linear.
Di bawah hitung, tunjukkan bilangan setengah hayat dan setiap langkah pemisahduaan untuk mencapai amaun yang tinggal. Di bawah takrifkan, nyatakan setengah hayat ialah masa yang diambil untuk separuh nukleus radioaktif mereput.
Di bawah terangkan, anda mungkin diminta jelaskan mengapa setengah hayat malar tanpa mengira amaun permulaan, atau bagaimana ia digunakan untuk menentukan usia bahan lama.
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)