Hoe bepaalt men de vervalconstante en de halfwaardetijd van radioactieve isotopen?

Ilse, 38 jaar
30 november 2010

Bij absolute datering wordt in een staal gemeten hoeveel radioactieve moederisotopen en hoeveel dochterelementen aanwezig zijn. Dit gegeven, samen met de gekende halfwaardetijd van het moederisotoop, laat een ouderdomsberekening toe. Wij vragen ons af hoe wetenschappers die halfwaardetijd kunnen bepalen. Bijvoorbeeld K-40 heeft een halfwaardetijd van 1,3 miljard jaar. Voor een mens is het onmogelijk om die tijdspanne te overbruggen. Hoe bepaalt men de halfwaardetijd en dus ook de vervalconstante van het moederisotoop?
Dit is een vraag die mijn leerlingen tijdens de les aardrijkskunde hebben gesteld.

Antwoord

Geachte Mevrouw Martens,

Het aantal atomen  dat vervalt in een bepaalde tijdspanne t0 is evenredig met het aantal moederatomen.

We meten  het aantal vervallen van een bepaald staal gedurende t0 en dit geeft een getal n en doen dezelfde proef een tijd t1 later (natuurlijk moet t1 groter zijn dan t0 !) en dat geeft dan een getal m.

m is kleiner dan n , want in die tijd t1 is het aantal moederatomen verminderd vanwege het gestage verval. Noemen we a de vervalconstante dan is

m/n = exp(-a.t1) Daar in die gelijkheid alle grootheden bekend zijn, behalve a, kan a bepaald worden.

Voor een langlevend isotoop zal men voldoend grote monsters nemen en tijden tvan dagen  en voor t1
zal het jaren zijn Een kg Ka produceert per dag 2.686 108 vervallen. Als je de t0= 24 uur op het 10000ste seconde kan meten (atoomklok),  je monitort de opstelling gedurende een jaar en je verwerkt de resultaten statistisch (je verwacht een verschil van 15 tellen na een jaar), dan is het te doen.

Als U wil weten hoe het echt gebeurd is kan ik het even opzoeken.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

Prof. Frans Cerulus

fysica, speciaal klassieke theoretische mechanica, electromagnetisme, quantummechanica, geschiedenis van de fysica .

Katholieke Universiteit Leuven
Oude Markt 13 3000 Leuven
http://www.kuleuven.ac.be/

Zoek andere vragen

© 2008-2019
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen