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:

• $N(t)$ — Quantità rimanente di una sostanza dopo che è trascorso un tempo $t$;
• $N(0)$ — Quantità iniziale di questa sostanza; e
• $T$ — tempo di dimezzamento.

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

Dove:

• $\tau$ - vita media - la quantità media di tempo in cui un nucleo rimane intatto; e
• $\lambda$ - costante di decadimento (tasso 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}$.
5. Se non sei sicuro che il nostro calcolatore abbia fornito il risultato corretto, puoi sempre verificarlo utilizzando la formula dell'emivita.

Sei confuso dalle formule esponenziali? Prova il nostro [calcolatore per l'esponente](calc: 158).

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 dei farmaci.