Powrót

Okres półtrwania – zadania z chemii jądrowej z rozwiązaniami

Na tej stronie znajdziesz zestaw zadań z chemii jądrowej dotyczących okresu półtrwania, obliczeń masy próbki, liczby okresów oraz równania przemian promieniotwórczych. Zadania są doskonałym materiałem do powtórki przed maturą oraz na sprawdzian z chemii w klasie 1 i klasie 2 liceum.

Przykłady obejmują zastosowanie wzoru m = m₀ / 2ⁿ, gdzie m to masa pozostała, m₀ to masa początkowa, a n to liczba okresów półtrwania. Ćwiczenia pokazują, jak w prosty sposób określić, jaka część próbki pozostała po upływie czasu oraz jak napisać równania rozpadu alfa i beta.

W zadaniach wykorzystano izotopy wykorzystywane w medycynie i technice:

  • 60Co (kobalt-60) – stosowany do naświetlań nowotworów; okres półtrwania 5,3 roku, rozpad beta z emisją promieniowania gamma,
  • 131I (jod-131) – używany w leczeniu tarczycy; okres półtrwania 8,02 dnia, rozpad beta do ksenonu,
  • 224Ra (rad-224) – przykład rozpadu alfa; obliczanie czasu potrzebnego do zmniejszenia masy próbki,
  • 225Ac (aktyn-225) – rozpad alfa; obliczanie masy substancji, która uległa przemianie po określonym czasie.

Dzięki tym zadaniom nauczysz się:

  • stosować wzór do obliczeń związanych z okresem półtrwania,
  • rozpoznawać przemiany alfa i beta,
  • pisać poprawne równania reakcji jądrowych,
  • analizować, dlaczego substancje promieniotwórcze mają ograniczony czas przydatności w zastosowaniach medycznych.

Zadania pomagają zrozumieć, jak promieniotwórczość wykorzystywana jest w praktyce i jak wpływa na stabilność izotopów. To wartościowe ćwiczenia zarówno do samodzielnej nauki w liceum, jak i w ramach przygotowań do egzaminu maturalnego z chemii.

Chcesz zobaczyć pełne rozwiązania krok po kroku?

Uzyskaj dostęp do 2307 zadań z chemii i ucz się skutecznie.

Odblokuj pełną treść

Dołącz do setek uczniów przygotowujących się do sprawdzianów i matury.

Poniżej znajdziesz przykładowe zadania z działu Czas połowicznego rozpadu. Pełny zbiór zawiera 2307 z chemii rozszerzonej.
Zadanie ID: 18

Okres półtrwania to czas, w którym połowa ilości danej substancji ulega rozpadowi (połowiczny rozpad), czyli każdy okres półtrwania zmniejsza ilość substancji o połowę. Np. okres półtrwania to 1 dzień a początkowa masa próbki to 100g. Po 1 dniu pozostanie 50g a po 2 dniach - połowa z pozostałej części, czyli 25g. Masę pozostałej próbki można również policzyć używając wzoru m = m0 / 2n   , gdzie m - masa pozostałej próbki, m0 - masa początkowa, n - ilość okresów półtrwania.

Promieniotwórczy izotop kobaltu 60Co jest używany w medycynie do niszczenia komórek nowotworowych za pomocą promieniowania gamma. Po około 5,3 roku, kobalt-60 ulega połowicznemu rozpadowi w przemianie β–, emitując kwanty gamma.

Oblicz, ile razy zmniejszy się zawartość izotopu 60Co znajdującego się w aparaturze medycznej po ok.16 latach pracy.

Zmniejszy się ................. razy.

Napisz równanie przemiany promieniotwórczej kobaltu 60Co, jaka odbywa się w aparaturze medycznej.

.....................................

Rozwiązanie tylko dla zalogowanych

Zadanie ID: 154

Okres półtrwania to czas, w którym połowa ilości danej substancji ulega rozpadowi (połowiczny rozpad), czyli każdy okres półtrwania zmniejsza ilość substancji o połowę. Np. okres półtrwania to 1 dzień a początkowa masa próbki to 100g. Po 1 dniu pozostanie 50g a po 2 dniach - połowa z pozostałej części, czyli 25g. Masę pozostałej próbki można również policzyć używając wzoru m = m0 / 2n   , gdzie m - masa pozostałej próbki, m0 - masa początkowa, n - ilość okresów półtrwania.

Promieniotwórczy jod 131I w postaci jodku sodu wykorzystywany jest do diagnozy i leczenia chorób tarczycy. Izotop ten ma okres połowicznego rozpadu 8,02 dnia i rozpada się do stabilnego ksenonu 131Xe. Okres przydatności medycznej jodku sodu z promieniotwórczym jodem wyznacza się jako 21 dni od daty produkcji.

Napisz równanie przestawiające przemianę promieniotwórczą izotopu 131I.
.................................................
Oblicz, ile procent początkowej ilości tego izotopu pozostanie po ok. 24 dniach od daty produkcji.
................................................
Wyjaśnij, dlaczego kapsułki z Na131I mają tak krótki czas przydatności medycznej.
.............................................

Rozwiązanie tylko dla zalogowanych

Zadanie ID: 531

Okres półtrwania to czas, w którym połowa ilości danej substancji ulega rozpadowi (połowiczny rozpad), czyli każdy okres półtrwania zmniejsza ilość substancji o połowę. Np. okres półtrwania to 1 dzień a początkowa masa próbki to 100g. Po 1 dniu pozostanie 50g a po 2 dniach - połowa z pozostałej części, czyli 25g. Masę pozostałej próbki można również policzyć używając wzoru m = m0 / 2n   , gdzie m - masa pozostałej próbki, m0 - masa początkowa, n - ilość okresów półtrwania.

Okres połowicznego rozpadu radu 224Ra  wynosi 3,64 dnia.

Oblicz po jakim czasie z 4 g tego pierwiastka pozostanie go 0,25 g.

Rozwiązanie tylko dla zalogowanych


Powrót