Calcolatore per l'Emivita

Il calcolatore per l'emivita è uno strumento che ti aiuta a capire i principi del decadimento radioattivo. Puoi usarlo non solo per imparare a calcolare l'emivita, ma anche per trovare la quantità iniziale e finale di una sostanza o la sua costante di decadimento. Questo articolo ti fornirà anche la definizione di emivita e la formula di emivita più comune.

Ogni materiale radioattivo contiene nuclei stabili e instabili. I nuclei stabili non cambiano, ma i nuclei instabili subiscono un tipo di decadimento radioattivo 🇺🇸, emettendo particelle alfa, beta o raggi gamma e decadendo infine in nuclei stabili. L'emivita (o tempo di dimezzamento) è definita come il tempo necessario affinché la metà dei nuclei instabili subisca il processo di decadimento.

Ogni sostanza ha un tempo di dimezzamento diverso. Ad esempio, il carbonio-10 ha un tempo di dimezzamento di soli 19 secondi, il che rende molto improbabile incontrare questo isotopo in natura. L'uranio-233, invece, ha un'emivita di circa 160 000 anni.

Il concetto di emivita può anche essere usato più in generale per descrivere qualsiasi tipo di decadimento esponenziale, ad esempio l'emivita biologica dei metaboliti.

L'emivita è una misura probabilistica: non significa che esattamente la metà della sostanza sarà decaduta una volta trascorso il tempo dell'emivita. Tuttavia, si tratta di un'approssimazione che diventa molto accurata quando è presente un numero sufficientemente grande di nuclei.

Possiamo determinare il numero di nuclei instabili rimasti dopo un tempo $t$ utilizzando questa equazione:

dove:

• $t$ — Tempo trascorso tra il controllo della quantità iniziale e quello della quantità finale;
• $N(t)$ — Quantità rimanente di una sostanza dopo che è trascorso un tempo $t$;
• $N(0)$ — Quantità iniziale di questa sostanza; e
• $T$ — Emivita.

È anche possibile determinare la quantità rimanente di una sostanza utilizzando alcuni altri parametri:

dove:

• $\tau$ — Vita media, ovvero la quantità media di tempo in cui un nucleo rimane intatto; e
• $\lambda$ — Costante di decadimento.

Tutti e tre i parametri che caratterizzano la radioattività di una sostanza sono correlati nel modo seguente:

1. Determina la quantità iniziale di una sostanza. Ad esempio, $\small N(0) = 2,\!5\ \text{kg}$;
2. Determina la quantità finale di una sostanza, ad esempio $\small N(t) = 2,\!1 \text{kg}$;
3. Misura il tempo necessario per il decadimento di quella quantità di materiale. Nel nostro esperimento abbiamo osservato che ci sono voluti 5 minuti;
4. Inserisci questi valori nel nostro calcolatore per l'emivita. Il risultato verrà calcolato istantaneamente: in questo caso, il tempo di dimezzamento è pari a $\small19,\!88\ \text{minuti}$; e
5. Se non ti convince il risultato del calcolatore, puoi sempre verificarlo utilizzando la formula dell'emivita.

Le formule esponenziali ti confondono? Prova il nostro calcolatore per l'esponente.

L'emivita è un concetto simile al tempo di raddoppio in biologia. Consulta il nostro calcolatore per il tempo di generazione 🇺🇸 per scoprire come la crescita esponenziale sia utile e allo stesso tempo problematica nei laboratori! Anche in farmacologia utilizziamo un concetto simile, chiamato "emivita del farmaco". Scopri di più nel nostro calcolatore per l'emivita di un farmaco.