Dificultate Timpul necesar Scurt (2-5 zile) Conditii preliminare Niciuna. Disponibilitate material Disponibil. Cost redus (20 USD – 50 USD) Securitate Nu exista probleme.
Abstract
Ce au in comun roci si ceasuri? Ambele urmaresc timpul. Da, izotopii radioactivi prezenti in roci si alte materiale antice de descompunere de catre atom de catre un atom la o viteza constanta, la fel ca ceasurile sa marcheze timpul. Geologii folosesc acei izotopi radioactivi pentru a intalni formatiuni vulcanice de cenusa sau granit, cum ar fi gigantul Half Dome din Parcul National Yosemite. Antropologii, arheologii si paleontologii folosesc, de asemenea, izotopi radioactivi pentru a dat mumii, olaritul si fosilele dinozaurilor. Acest lucru suna abstract si complicat? Nu este mai complicat decat sa joci un joc cu zarurile! In acest proiect stiintific veti vedea pentru dvs. modeland radioizotopul datand cu cateva rulouri de zar.
Obiectiv
Creati un model de descompunere radioactiva folosind zaruri si testati-i puterea predictiva la datarea varstei unei roci sau artefacte ipotetice.
credite
Sabine De Brabandere, doctor in stiinta, Buddies Science
Citati aceasta pagina
Informatii generale despre citare sunt furnizate aici. Asigurati-va ca verificati formatarea, inclusiv majusculele, pentru metoda pe care o utilizati si actualizati citarea, dupa caz.
Stil MLA
Personalul Buddies al Stiintei. “Cat de veche are acea stanca? Ruleaza zarurile si foloseste intalnirea radiometrica pentru a afla.” Science Buddies , 12 ianuarie 2020, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Geo_p044/geology/radiometric-dating. Accesat la 16 iunie 2020.
Stil APA
Personalul Buddies al Stiintei. (2020, 12 ianuarie). Cat de vechi are acea stanca? Ruleaza zarurile si foloseste intalnirea radiometrica pentru a afla. Preluat de la https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Geo_p044/geology/radiometric-dating
Data ultimei modificari: 2020-01-12
Introducere
Ca oameni, ni se pare usor sa urmarim scadentele timpului, atata timp cat acestea variaza de la cateva secunde la un numar de ani. Asta intalnim in viata noastra de zi cu zi, nu? Pamantul orbiteaza Soarele in aproximativ un an, Pamantul se roteste pe axa sa la fiecare 24 de ore, 60 de capuse din mana a doua pe un ceas indica ca a trecut 1 minut. Geologii au o munca mult mai grea, urmarind timpul. Studiind Pamantul si evolutia acestuia, lucreaza cu scale de timp de la mii la miliarde de ani. Unde pot gasi un ceas care sa masoare aceste perioade uriase? Sau la o scara putin mai mica, unde pot gasi paleontologii un ceas care sa spuna varsta fosilelor sau cum ar putea arheologii sa determine cat de vechi sunt olariturile antice si artefactele ingropate?
Geologii (impreuna cu paleontologii, arheologii si antropologii) apeleaza de fapt la elemente pentru raspunsuri la intrebarile lor de timp geologic. Noi si tot ce ne inconjoara suntem facuti din atomi . Atomii sunt minusculi. Ele sunt in mare parte spatii goale, cu o zona mai mica si mai densa numita nucleu si un nor de electroni care inconjoara nucleul. Nucleul in sine este format din protoni si neutroni , numiti colectiv nucleoni . Figura 1 ofera o reprezentare vizuala a unui atom.
Figura 1. Reprezentarea unui atom cu nucleul sau si un nor de electroni in jurul sau. Retineti ca, in acest desen, nucleul este aratat disproportionat de mare.
Numarul protonilor din nucleul unui atom se numeste numar atomic . Determina identitatea atomului. Numarul atomic este important pentru localizarea unui element pe tabelul periodic , prezentat in figura 2. Este posibil sa fi vazut tabelul periodic din manualul de stiinta sau sa fi fost afisat pe un afis in clasa. Ce stii despre asta?
Figura 2. Tabelul periodic care prezinta elemente cu simbolul lor atomic si numerele lor atomice.
In tabelul periodic, fiecare intrare reprezinta un element . Elementul este listat prin simbolul sau atomic , o eticheta lunga de una, doua sau trei litere. De exemplu, simbolul atomic al aurului este Au. Deasupra simbolului atomic, fiecare intrare listeaza numarul atomic al elementului; de exemplu, elementul aur (Au) are un numar atomic de 79.
In timp ce un element are intotdeauna acelasi numar atomic, ceea ce inseamna ca are acelasi numar de protoni in nucleul sau, acesta poate avea un numar diferit de nucleoni totale in nucleul sau. Oamenii de stiinta numesc aceste variante diferite ale aceluiasi element izotopi unul dintre celalalt. De exemplu, elementul de potasiu (care are intotdeauna 19 protoni in nucleul sau) apare in natura sub trei forme: un izotop cu 39 de nucleoni (19 protoni si 20 de neutroni), unul cu 40 de nucleoni (19 protoni si 21 de neutroni) si unul cu 41 de nucleoni (19 protoni si 22 de neutroni).
Unii izotopi sunt radioactivi. Aveti idee ce inseamna cuvantul radioactiv ? Radioactiv se refera la caracteristica ca acesti izotopi sunt instabili si tind sa se destrame. Ele emit sau radiaza particule in conversia lor la stabilitate. Numim acest proces degradare radioactiva . Izotopii prezinta o serie de procese de descompunere radioactiva. Resursele furnizate in bibliografie va permit sa cercetati acest subiect mai detaliat. Vom explora doar procesele de degradare care intereseaza geologii.
Geologii care doresc sa intalneasca obiecte sunt interesati de izotopii care schimba identitatea pe masura ce sufera de descompunere radioactiva. Cu alte cuvinte, isi schimba numarul protonilor in timpul descompunerii radioactive si se transforma intr-un element diferit. Ca exemplu, izotopul de potasiu-40 (care contine 19 protoni, 40 de nucleoni si este reprezentat de simbolul atomic K) se va schimba in izotopul argon-40 (care contine 18 protoni, 40 de nucleoni si este reprezentat de simbol Ar). Cand se intampla acest lucru, potasiu-40, care emite particule in conversia sa intr-o forma mai stabila, se numeste izotop parental . Izotopul care este creat in timpul procesului (aici argon-40) se numeste izotop fiica . Particulele emise in proces sunt ceea ce numim radiatie.
Acum este timpul sa exploram de ce geologii sunt atat de interesati de aceste procese de descompunere radioactiva, ca mijloc de a intalni obiecte. Dar inainte de a face acest lucru, puteti enumera cateva caracteristici pe care ar trebui sa le aiba un ceas bun? Previzibil, de incredere … dar ce inseamna aceste cuvinte? Le puteti descrie mai detaliat? Incercati acum sa legati caracteristicile ceasului pe care tocmai le-ati enumerat cu caracteristicile descompunerii radioactive care se adreseaza geologilor:
- Procesele de descompunere radioactiva se petrec la o rata masurabila stabila, caracterizata prin timpul de injumatatire . Timpul de injumatatire este perioada de timp dupa care restul izotopilor parinti reprezinta jumatate din ceea ce incepeti. Nu va faceti griji daca suna confuz; urmatorul exemplu va ajuta la clarificarea.
- Transformarea constanta, atom cu atom de un izotop la altul, nu este afectata de nicio influenta a mediului in afara nucleului.
- Natura ofera un numar de izotopi instabili, cu durate de injumatatire cuprinse intre cateva miliarde de ani si doar zece mii de secunde, permitand „ceasuri” care pot spune perioade largi de timp.
Ati putea sa le conectati la lista dvs. de caracteristici ale unui ceas bun?
Acest exemplu ar putea ajuta la clarificarea proceselor si a termenilor abia introdusi: Analizand izotopul parinte potasiu-40 (prescurtat ca K-40) care se descompune in izotopul fiic argon-40 (prescurtat ca Ar-40), oamenii de stiinta au masurat timpul de injumatatire timpul va fi de 1,25 miliarde de ani. Aceasta inseamna ca jumatate din atomii K-40 existenti astazi vor fi transformat in Ar-40 la un moment dat in urmatorii 1,25 miliarde de ani, indiferent de vremea pe care o experimenteaza, de presiunea sau de orice alte circumstante exterioare. Stiinta nu poate prezice care anume K-40 din acest esantion va descompune si care nu va avea loc in urmatorii 1,25 miliarde de ani, dar asta este OK. Poate prezice ce se intampla in medie. Este ca si cum ai arunca o suma imensa de monede: stii ca probabilitatea sau probabilitatea, este ca veti termina cu jumatate dintre ei capete, dar nu aveti idee care anume dintre acestea vor ajunge capete, sau daca chiar jumatate dintre ele vor fi capete sigur.
Deci, pot fi folositi izotopi radioactivi ca ceas? Poate geologii sa spuna ca odata ce cantitatea de izotopi K-40 din esantion s-a redus la jumatate din cantitatea sa initiala, vor fi trecut 1,25 miliarde de ani? Da – atat timp cat utilizeaza un esantion suficient de mare, astfel incat fluctuatiile statistice sa fie in medie. Pentru a face un pas mai departe, odata ce au ramas doar 1/4 din cantitatea initiala de izotopi K-40 (jumatate din jumatatea ramasa dupa 1,25 miliarde de ani), geologii pot spune ca 2,5 miliarde de ani (dublul timpului de injumatatire ) au trecut. Acum, puteti prezice cat a trecut timpul daca a mai ramas doar 1/8? Probabil puteti vedea acum ca pe masura ce esantionul imbatraneste, tot mai putini izotopi parinti vor fi prezenti in roca, deci roca va fi din ce in ce mai putin radioactiva. Figura 3 prezinta o reprezentare grafica a acestui exemplu.
Diagrama care arata radioactivitatea in roca pe masura ce trece timpul. Nivelurile de radioactivitate sunt indicate prin sageti periculoase, punctele verzi reprezinta izotopii parinti (aici K-40), iar punctele galbene reprezinta izotopii fiici prezenti in roca la momentul indicat dupa crearea rocii. Instantaneele stancii sunt luate dupa multipli de 1,25 miliarde de ani (timpul de injumatatire a izotopului parinte K-40).
Figura 3. Reprezentarea unei roci imbatranite. Nivelurile de radioactivitate sunt indicate prin sageti periculoase; punctele verzi reprezinta izotopii parinti (aici, K-40), iar punctele galbene reprezinta izotopii fiici prezenti in roca la momentul indicat dupa formarea rocii. Instantaneele stancii sunt luate dupa multipli de 1,25 miliarde de ani (timpul de injumatatire a izotopului parinte K-40).
Deci, cum utilizeaza geologii descompunerea radioactiva ca ceasuri pentru a masura varsta unui esantion? Folosind o tehnica numita datare radiometrica , geologii iau o proba din material si masoara numarul de izotopi parinti si fiici prezenti in esantion. Adaugarea acestor doua valori da cantitatea initiala de izotopi parinti din esantion. Geologii pot folosi apoi ecuatia 1, denumita formula de descompunere radioactiva , pentru a determina varsta unei probe. Mai exact, prin impartirea numarului de izotopi parinti ramasi in prezent in esantion () la cantitatea initiala de izotopi parinti din esantion (), geologii calculeaza un raport denumit. Acestia pot utiliza apoi acest raport () in ecuatia 1 pentru a calcula timpul de la formarea esantionului () pentru a determina varsta esantionului.
Ecuatia 1:
- : numarul izotopului parinte ramas in prezent in esantion
- : numarul initial de izotop parinte in esantion
- : timp de la formare
- : timpul de injumatatire al izotopului parinte
Este intimidanta aceasta formula de descompunere radioactiva? Daca da, incercati sa nu va faceti griji: acest proiect stiintific va folosi doar reprezentarea sa grafica, cunoscuta sub numele de curba de descompunere . Revenind la exemplul nostru, figura 4 prezinta curba de descompunere a izotopului de potasiu (K-40). Va puteti da seama ca timpul de injumatatire al K-40 este de 1,25 miliarde de ani din grafic? Va puteti da seama, de asemenea, ca 1/4 din izotopii parinti K-40 din esantion au ramas dupa 2,5 miliarde de ani si doar 1/8 dintre izotopii parinti K-40 raman dupa 3,75 miliarde de ani? Cat timp inainte ca toate izotopii parinti K-40 sa se descompuna?
Grafic care prezinta curba de descompunere a potasiului (k-40) cu fractia ramasa si timpul (in miliarde de ani). O jumatate din esantion ramane dupa 1,25 miliarde de ani. Un sfert din esantion ramane dupa 2,5 miliarde de ani. Si o optime din esantion ramane dupa 3,75 miliarde de ani.
Figura 4. Un exemplu al curbei de descompunere a potasiului (K-40). Aceasta figura ilustreaza, de asemenea, modul de utilizare a unei curbe de descompunere pentru a figura timpul de la formare, daca se cunoaste fractia izotopului parinte ramas in esantion. Liniile rosii arata cum se poate obtine timpul de injumatatire sau timpul dupa care jumatate din izotopii parinti s-au descompus. Liniile verzi si roz va ghideaza catre perioada dupa care raman doar 1/4 si, respectiv, 1/8 dintre izotopii parinti. Sagetile indica modul de citire a graficului, pornind de la o fractiune de izotop parinte care a ramas printr-o linie orizontala pana la un punct de pe curba, apoi vertical in jos pana la un timp pe axa timpului.
Ti se pare inca un pic abstract? Acest proiect stiintific de geologie va va ghida prin procesul de intalnire radiometrica, permitandu-va sa explorati si sa completati semifabricatele. Acesta explica modul de a crea un model de descompunere radioactiva folosind zaruri. Modelul se va comporta la fel ca izotopii in natura in moduri importante. Vei crea o curba de descompunere pentru izotopul tau rar ipotetic si il vei folosi pentru a estima timpul de la formarea probelor ipotetice create de un prieten.
Termeni si concepte
- atomii
- nucleonii
- Numar atomic
- Tabelul periodic
- Element
- izotopi
- Radioactiv
- Instabil
- Cariune radioactiva
- Izotopul parintelui
- Izotopul fiicei
- Timp de injumatatire
- Probabilitate
- Fluctuatii statistice
- Datarea radiometrica
- Curba de descompunere
Intrebari
- Care sunt cateva caracteristici importante ale degradarii izotopilor care le fac interesante pentru geologi?
- Cate izotopi (izotopi parinti si fiici impreuna) sunt prezenti intr-o roca la un moment dat daca, la formare, acea roca avea 1 trilion de izotopi?
- Ati alege acelasi izotop radioactiv pana in prezent, care se preconizeaza sa aiba aproximativ 10.000 de ani ca material care se asteapta sa fie vechi de miliarde de ani?
- Cum se compara curbele de descompunere ale diferitelor izotopi cu durate de injumatatire diferite? Cum sunt asemanatoare si cum sunt diferite?
Bibliografie
- Universitatea Columbia, Departamentul de Stiinta Pamantului si Mediului (2008). Izotopi si tutorial de radioactivitate. Preluat 26 martie 2018, de la http://eesc.columbia.edu/courses/ees/lithosphere/labs/lab12/radioisotope_tutorial.html
- Divizia de Stiinte Nucleare – Laboratorul National Lawrence Berkeley. (2007, 30 martie). ABC de stiinta nucleara. Preluat 18 februarie 2013, de la http://www.lbl.gov/abc/Basic.html#Nuclearstructure
- Kids.Net.Au. (2013). Datarea radiometrica . Preluat 18 februarie 2013, de la http://encyclopedia.kids.net.au/page/ra/Radiometric_dating
Exemple de obiecte datate cu date radiometrice pot fi gasite pe urmatorul site:
- Sondaj Geologic al SUA. (2001, 13 iunie). Scala radiometrica de timp . USGS. Preluat 22 ianuarie 2013, de la http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/radiometric.html
Urmatorul articol ofera un exemplu real de datare radiometrica:
- Grens, K. (2013, 1 martie). Ceasuri de corali . Omul de stiinta. Preluat 8 martie 2013, de la https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/34463/title/Coral-Clocks/
Informatii despre acest subiect
Nota: Un algoritm de potrivire computerizat sugereaza articolele de mai sus. Nu este la fel de inteligent ca tine si poate da ocazional rezultate umoristice, ridicole sau chiar enervante! Aflati mai multe despre News Feed
Materiale si echipamente
- Zarurile cu sase fete (100), pot fi achizitionate online de pe Amazon.com sau de la un magazin de jocuri de bord sau sectia de jucarii a unui mare magazin.
- Autocolante (100), suficient de mici pentru a se potrivi pe o parte a matritei
- Pot suficient de mare pentru a tine toate cele 100 de zaruri
- Nota lipicioasa
- Punga de plastic pentru a tine toate zarurile
- Marker permanent
- Caiet de laborator
- Grafic hartie si creion sau stilou sau un program de computer grafic
- Partener (voluntar)
- Stilou colorat (nu negru) sau subtire
- Hartie si stilou
Disclaimer: Science Buddies participa la programele de afiliere cu Home Science Tools, Amazon.com, Carolina Biological si Jameco Electronics. Incasarile din programele de afiliere ajuta la sprijinirea Science Buddies, o caritate publica 501 (c) (3) si mentin resursele noastre gratuite pentru toata lumea. Prioritatea noastra este invatarea studentilor. Daca aveti comentarii (pozitive sau negative) legate de achizitiile pe care le-ati facut pentru proiecte stiintifice din recomandari pe site-ul nostru, va rugam sa ne informati Scrie-ne la adresa [email protected].
Procedura experimentala
Crearea unui model de descompunere radioactiva si trasarea curbei de descompunere
In aceasta parte a proiectului stiintific, veti face un model pentru a explora intalnirile radiometrice. Modelul foloseste 100 de zaruri cu sase fete, unde fiecare matrita reprezinta un izotop intr-un esantion radioactiv utilizat pentru intalnire. Veti rula zarurile pentru a reprezenta o unitate de timp care trece, timp in care izotopii parinti au sansa sa se descompuna in izotopii fiici. Cat de mult o sansa? Sau, cu alte cuvinte, care este probabilitatea de descompunere? Unul din sase! De ce? Veti pune un autocolant pe o parte a zarului si daca o matrita aterizeaza cu autocolantul orientat in sus, acest lucru va reprezenta faptul ca izotopul se descompune in izotopul fiicei. In cazul in care autocolantul nu este orientat in sus, inseamna ca izotopul nu a decazut inca, astfel incat rulourile ulterioare ale zarurilor vor decide cand acest izotop parinte se va descompune. Veti colecta izotopii fiica intr-o punga separata, astfel incat sa nu mai poata decada si sa utilizati doar izotopii parinti ramasi in ruloul urmator. Tabelul 1 prezinta relatia dintre model si viata reala.
Tabelul 1. Tabelul care arata cum partile modelului de descompunere a izotopilor se potrivesc stiintific cu partile de descompunere a izotopilor radioactivi.
- Mai intai veti pregati modelul.
- Luati fiecare matrita, cate unul si asezati un autocolant pe o parte a fiecarei matrite.
- Puneti toate cele 100 de zaruri, cu autocolante pe o parte, in oala.
- Scrieti „Izotopii parinti in esantion” pe o nota lipicioasa si aplicati-o pe vas.
- Folosind markerul permanent, scrieti „sacul de izotopi fiici in proba” pe punga de plastic.
- Apoi, in notebook-ul de laborator, creati un tabel de date precum Tabelul 2. Va veti inregistra rezultatele in acest tabel de date.
Tabelul 2. In caietul de laborator, creati un tabel de date ca acesta pentru a va inregistra rezultatele. Veti inregistra numarul de izotopi parinti ramasi in esantion dupa fiecare unitate de timp (adica, dupa fiecare rola de zaruri) pentru trei incercari diferite si medie valorile in cele trei incercari. Tabelul de date listeaza, de asemenea, fractia izotopilor parinti ramasi, care este numarul izotopilor ramasi (in medie in cele trei teste) impartit la numarul initial de izotopi parinti din esantion (100 in acest caz). Datele colectate vor fi utilizate pentru a grafica curba de descompunere a acestui izotop particular.
- Colectati datele pentru o descompunere de 100 de izotopi in timp si inregistrati-va rezultatele in tabelul de date. Acest tabel va fi folosit mai tarziu pentru a grafica curba de descompunere si pentru a determina timpul de injumatatire.
- Incepeti sa scrieti „100” pentru „Numarul de izotopi parinti ramasi” din tabelul dvs. de date pentru incercarea 1 (veti folosi 100 de zaruri in proba dvs.). Pentru acest prim rol timpul va fi 1.
- Trage zarurile pe podea sau masa.
- Eliminati din esantion toate zarurile cu autocolantul „fiot izotop” orientat in sus. Acestea reprezinta izotopii care s-au descompus in aceasta unitate de timp data. Colectati-le in punga etichetata „Izotopi fiici in proba”.
- Numarati numarul de izotopi (zaruri) parinti ramasi pe podea.
- Nota acest numar in tabelul de date din „Numarul de izotopi parinti ramasi” pentru intervalul orar urmator.
- Puneti toate zarurile ramase (doar izotopii parinti) in ghiveciul dvs. marcat “Izotopi parinti in proba” cu nota lipicioasa.
- Repetati pasii 3.b.–3.f. pana cand toti izotopii parinti s-au descompus (adica nu mai raman zaruri de pus in ghiveci).
- Retineti ca, la orice moment dat in timpul procesului, numarul de izotopi parinti (zaruri in ghiveciul dvs.), plus numarul de izotopi fiici (zarurile din punga dvs.) se adauga pana la 100, ceea ce reprezinta numarul initial de izotopi parinti din esantion. . Atomii nu dispar nici nu sunt creati; ei doar schimba identitatea.
- Repetati etapa 3 de cel putin inca doua ori pentru un total de cel putin trei incercari.
- Stiind ca descompunerea unui izotop (o rulare a zarurilor si care arata o latura anume in sus) este un proces statistic, asteptati variatii intre valorile obtinute in diferitele teste? Puteti observa aceste variante?
- Calculati media numarului de izotopi parinti ramasi pentru fiecare timp scurs si scrieti-o in coloana „Valoare medie” din tabelul dvs. de date.
- Calculati fractia izotopilor parinti ramasi folosind numerele medii obtinute la pasul 5 si scrieti-o in coloana „Fractiunea izotopilor parinti ramasi” din tabelul dvs. de date.
- De exemplu, daca valoarea medie a izotopilor parinti ramasi dupa o rola (timpul este 1) este 85, fractia izotopilor parinti ramasi ar fi 85 impartita la 100 sau 0,85.
- Tabelul dvs. de date ar trebui acum completat complet si gata de utilizat pentru a realiza un grafic al curbei de descompunere.
Grafica curba de decadere si determina timpul de injumatatire
In aceasta parte a proiectului stiintific, veti crea un grafic al curbei de descompunere a izotopului dvs. si veti folosi curba dvs. pentru a determina timpul de injumatatire al izotopului dvs. Nu uitati, timpul de injumatatire al unui izotop este timpul necesar pentru ca jumatate din cantitatea initiala de izotopi sa se descompuna. Vei compara apoi timpul de injumatatire pe care l-ai obtinut folosind datele tale cu timpul de injumatatire prevazut folosind probabilitatea. Cat de aproape va fi timpul tau de injumatatire de cel calculat?
- Avand datele colectate pentru descompunerea izotopilor dumneavoastra in tabelul dvs. de date, este timpul sa graficam curba de descompunere. Pregatiti un stilou si o hartie grafica sau pregatiti un anumit instrument de grafic pe computer daca aveti cunostinta de unul. (Pentru un exemplu de curba de descompunere, a se vedea Figura 4 din Introducere in fila Fundal.)
- Curba de descompunere are timpul scurs (adica numarul de ori in care ati rotit zarurile) pe axa x. Determinati axa x pe baza datelor din tabelul dvs. de date, impartiti axa x in unitati de lungime egala corespunzatoare, astfel incat toate valorile sa se potriveasca pe axa dvs. si adaugati numere de referinta si etichete.
- Curba de descompunere are fractia izotopilor parinti ramasi in esantionul dvs. reprezentata pe axa y. Determinati axa dvs. y pe baza datelor din tabelul dvs. de date, impartiti-va axa in unitati de lungime egala corespunzatoare si adaugati numere de referinta si etichete.
- Creati graficul reprezentand toate punctele de date si conectandu-le printr-o linie continua, asa cum se arata in figura 4. Acolo il aveti – curba de descompunere a izotopului dvs.
- Pentru orice grafic pe care il faceti, verificati intotdeauna daca ati etichetat axele si ati adaugat numere de referinta.
- Acum determina timpul de injumatatire din curba de descompunere. Figura 4 din introducere poate oferi indicii despre cum se poate citi timpul de injumatatire din curba de descompunere. Dupa ce ati gasit-o, etichetati timpul de injumatatire pe curba de descompunere in mod similar modului in care este etichetat in figura 4, folosind un stilou de culoare diferit.
- In continuare, veti calcula timpul de injumatatire al izotopului dvs. particular pe baza probabilitatii ca fiecare izotop sa se descompuna intr-o unitate de timp care trece. Tabelul 3 este completat partial pentru a va arata cum sa incepeti sa faceti acest lucru. Faceti un tabel de date precum Tabelul 3 in notebook-ul de laborator si completati-l complet.
- Dupa fiecare rola, in functie de probabilitate, 1/6 dintre izotopii parinti se vor descompune pe izotopii fiici si 5/6 vor ramane izotopi parinti. Priviti cum au fost facute aceste calcule in tabelul 3 pentru primele cateva rulouri.
- De exemplu, din cei 100 de izotopi parinti cu care ati inceput, dupa prima rola 17 (1/6 din 100) se estimeaza ca se vor descompune izotopii fiici, iar 83 (5/6 din 100) trebuie sa ramana izotopi parinti.
- In al doilea rol, 1/6 din 83 ramase dupa ce primul rola se va descompune, creand 14 izotopi fiici, iar 5/6 din 83, sau 69, vor ramane izotopi parinti si vor fi lasati sa se descompuna in viitoarele rulouri ale zarurilor.
- Continuati aceste calcule si completati tabelul de date din caietul de laborator pana cand nu raman izotopi parinti.
porno mummy http://stluciapages.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/
filme porno nimfomane http://academyoutdoors.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/
laura andresan porno http://banfflakelouise.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/
porno milf hd http://can-you-keep-a-secret.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/amatori
ramona porno http://findapro.pro/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/anal
porno cu limbi in pizda http://askaboutfishing.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/asiatice
porno tari http://klodder.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/beeg
vedete romance porno http://510420.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/blonde
film porno vechi http://homearts.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/brazzers
porno movi http://aimhomeloans.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/brunete
filme porno in direct http://cardenesr.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/chaturbate
filme porno torent http://anesthesialibrary.org/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/blonda-cu-sani-mari-e-fututa-in-pozitii-ciudate-de-un-pervers
porno cu nicoleta luciu http://cognitous.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/tanara-jucausa-se-joaca-cu-pasarica-in-timp-ce-e-filmata
filme porno tiganci http://solitudeandsilence.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/blonda-milf-se-fute-doggie-style-cand-sotul-nu-e-acasa
freee porno http://thenightbeforetheexam.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/doua-amatoare-fac-sex-ca-in-filmele-porno-cu-lesbiene
foto porno http://backbettor.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/doua-cupluri-de-amatori-fac-sex-pe-iarba-in-timp-ce-sunt-priviti
porno cu ejaculari in pizda http://moviesandsports.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/nevasta-buna-e-fututa-hard-in-dormitor-de-vecinul-de-alaturi
filme porno cu amatori romani http://lagranreunion.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/pustoaica-e-fututa-cu-forta-in-cur-in-padure-de-un-necunoscut
bestiality porno http://payelectricity.org/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/doua-lesbiene-bune-se-ling-si-se-fut-bine-intre-ele-pana-au-orgasm
porno bani http://frontporchclub.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/sex-nebun-in-dormitor-intre-doua-surori-si-fratele-mai-mare-filme-porno-incest- De asemenea, asigurati-va ca completati coloana „Fractia izotopilor parinti ramasi”.
- Dupa cate role este posibil sa ramana aproximativ 50 de izotopi parinti sau dupa cate rulouri, fractia izotopilor ramasi va fi egala cu 0,5? Acesta este timpul dvs. de injumatatire calculat.
- Dupa fiecare rola, in functie de probabilitate, 1/6 dintre izotopii parinti se vor descompune pe izotopii fiici si 5/6 vor ramane izotopi parinti. Priviti cum au fost facute aceste calcule in tabelul 3 pentru primele cateva rulouri.
Tabelul 3. In caietul de laborator, creati un tabel de date ca acesta pentru a calcula numarul de izotopi parinti ramasi intr-un esantion in timp si a determina timpul de injumatatire al izotopului dvs. in functie de probabilitate.
- Cum se compara timpul tau de injumatatire calculat cu timpul de injumatatire citit din curba de descompunere? Daca sunt diferite, de ce crezi ca sunt? Cum credeti ca puteti face datele colectate si mai aproape de timpul de injumatatire calculat? Sugestie: ganditi-va la fluctuatiile statistice, care sunt discutate in Introducere in fila Fundal.
Faceti testul de decadere! Iti poti uimi partenerul?
In aceasta sectiune, veti solicita unui partener voluntar sa dea peste 100 de zaruri cu sase fete, simuland descompunerea izotopilor din esantionul dvs. la fel cum ati facut pentru a colecta date pentru curba de descompunere. Partenerul tau decide dupa cate rulouri de zaruri ar vrea sa se opreasca. Partenerul dvs. va va inmana sacul de izotopi fiica si vasul de izotopi parinti cand au terminat. Sarcina ta este sa folosesti esantionul (punga cu izotopii fiici si oala cu izotopii parinti) si apoi sa estimezi numarul de ori pe care partenerul tau a rostogolit zarurile (sau timpul scurs al probei).
- Urmeaza lucrurile pe care partenerul tau ar trebui sa faca:
- Aveti o hartie si un stilou la indemana.
- Puneti toate zarurile in oala.
- Trage zarurile pe podea sau masa.
- Indepartati toate zarurile cu autocolantul „fiot izotop” orientat in sus din proba si puneti-le in punga etichetata „Izotopi fiici in proba”.
- Marcati o inregistrare pe hartie, indicand de cate ori zarurile au fost rulate.
- Puneti toate zarurile ramase (izotopii parinti) in oala etichetata „Izotopi parinti in proba”.
- Repetati pasii 1.c.–1.f. pana cand partenerul tau decide sa se opreasca.
- Odata ce partenerul tau se opreste, roaga-l sa-ti dea punga si oala inapoi – dar NU permiteti partenerului sa va spuna de cate ori a rostogolit zarurile in acest moment.
- Urmatoarele sunt lucrurile pe care ar trebui sa le faceti:
- In notebook-ul de laborator, creati un tabel de date precum Tabelul 4.
- Numarati numarul izotopilor parinti ramasi in esantion (numarul de zaruri in ghiveci) si scrieti-l in tabelul de date.
Numar de incercare Numar de izotopi parinti in esantion Fractie a izotopilor parinti care raman perioada de timp predictionata pe baza curbei de degradare Lapse de timp preconizate bazate pe probabilitati Lapses time time (Numarul de inaltimi pe hartie) 1 2 3
Tabelul 4. Creati un tabel de date in laptopul de laborator ca acesta pentru a va inregistra rezultatele.
- Calculati fractia izotopilor parinti ramasi si scrieti-o in tabelul de date.
- Utilizati curba de descompunere pentru a estima numarul de ori cand partenerul dvs. a aruncat zarurile (timpul scurs de la formarea esantionului) si scrie-l in tabelul dvs.
- Repetati pasul 2.d. dar de data aceasta folositi tabelul de date pe care l-ati creat pe baza probabilitatii, cel similar tabelului 3.
- Rugati-va partenerul sa vada inaltimea lui, apoi numarati-le si scrieti-le in tabelul dvs. de date.
- Analizati-va datele:
- Comparati ultimele trei coloane (scurgere de timp prevazuta pe baza curbei de descompunere, scurgere de timp prevazuta bazata pe probabilitate si scurgere de timp reala) din tabelul dvs. de date. Cat de corecte sunt previziunile tale? A fost una dintre metodele tale de timp prevazute mai precise decat cealalta? De ce crezi ca este asa?
- Vedeti daca puteti observa tendintele exactitatii dvs.: Estimarile dvs. sunt mai exacte atunci cand perioada de timp reala este scurta, lunga sau undeva la mijloc?
- Puteti gasi parametri care va influenteaza precizia? Cum credeti ca v-ati putea face predictiile mai exacte?
- Dupa toate aceste lucrari, vedeti cum geologii si-au folosit creativitatea si ingeniozitatea pentru a gasi „ceasuri” precise in cautarea lor de a pastra materiale antice? Te-a surprins cum un proces statistic cum ar fi descompunerea radioactiva – unde nu poti prezice ce se va intampla cu izotopii individuali – iti permite totusi sa deduci informatii specifice?
.
Daca va place acest proiect, v-ar putea bucura sa explorati aceste cariere conexe:
Geologul
La fel cum un doctor foloseste instrumente si tehnici, precum razele X si stetoscopii, pentru a privi in corpul uman, geoscientistii exploreaza adanc in interiorul unui pacient mult mai mare – planeta Pamant. Geoscientistii incearca sa inteleaga mai bine planeta noastra si sa descopere resursele naturale, cum ar fi apa, mineralele si petrolul, care sunt utilizate in orice, de la incaltaminte, tesaturi, drumuri, acoperisuri si lotiuni pana la ingrasaminte, ambalaje alimentare, cerneala si CD-uri. Munca geoscientistilor afecteaza pe toti si pe toate. Citeste mai mult
Chimist
Tot ceea ce priveste mediul inconjurator, indiferent daca este natural sau de design uman, este compus din substante chimice. Chimistii cauta si folosesc noi cunostinte despre substante chimice pentru a dezvolta noi procese sau produse. Citeste mai mult
Statistician
Statisticii folosesc puterea matematicii si teoria probabilitatilor pentru a raspunde la intrebari care afecteaza viata a milioane de oameni. Ei spun educatorilor care metoda de predare functioneaza cel mai bine, spun factorilor de decizie ce niveluri de pesticide sunt acceptabile in fructele proaspete, spun medicilor care tratamentul functioneaza cel mai bine si spun constructorilor care tip de vopsea este cel mai durabil. Sunt angajati in aproape toate tipurile de industrie imaginabile, de la inginerie, fabricatie si medicamente la stiinta animalelor, productia de produse alimentare, transport si educatie. Toata lumea are nevoie de un statisticist! Citeste mai mult
Antropolog
De unde venim? De ce ne plimbam in pozitie verticala? De ce ne comportam asa cum facem? Acestea sunt doar cateva dintre intrebarile mari si fascinante la care incearca sa raspunda antropologii. Antropologii studiaza toate aspectele vietii umane, in fiecare regiune a lumii, de-a lungul tuturor timpurilor. Ei s-ar putea concentra pe orice, de la culturile actuale si comportamentul uman, traditiile si culturile preistorice pana la biologia si evolutia oamenilor sau originea si evolutia limbajului. Citeste mai mult
Variatii
- Utilizati zaruri diferite (cinci fete, opt fete, zece fete etc.) sau o moneda pentru a va configura modelul. Va asteptati la vreo diferenta in probabilitatea de descompunere, curba de descompunere, timpul de injumatatire, exactitatea estimarilor de timp etc.
- Lipiti autocolante pe partile suplimentare ale zarurilor dvs. cu sase fete pentru a configura modelul, dar fiti in concordanta cu toate zarurile (de exemplu, puneti autocolante pe trei laturi ale tuturor zarurilor). Va asteptati la vreo diferenta in probabilitatea de descompunere, curba de descompunere, timpul de injumatatire, exactitatea estimarilor de timp etc.
- Acest proiect stiintific a folosit o marime de 100 de zaruri. Ca o variatie, faceti din nou experimentul cu o dimensiune diferita a esantionului (de exemplu, 200, 150, 50 sau 25 de zaruri in total). Cum afecteaza dimensiunea esantionului exactitatea curbei de descompunere si citirile de timp? Daca folosesti mai multe zaruri, este mai mult sau mai putin exact la momentul spunerii decat atunci cand ai folosit 100 de zaruri? Dar cand folositi mai putine zaruri?
- In acest proiect stiintific, comparati timpul de injumatatire citit din curba de descompunere cu timpul de injumatatire calculat. Ca o variatie, faceti comparatia pentru diferite fractiuni ale cantitatilor initiale ale izotopilor parinti ramasi (de exemplu, 1/4, 3/4, 1/8, etc.) Vedeti daca puteti gasi si explica tendintele de precizie (de exemplu, grafic citirile pentru fractiile mai mici ramase sunt mai mult sau mai putin exacte).
- Studiaza modul in care marimea esantionului afecteaza acuratetea estimarilor, permitandu-i partenerului sa aleaga cu cate zaruri ii place sa inceapa (adica, lasandu-i partenerului sa aleaga marimea esantionului). In aceasta variatie, nu schimbati dimensiunea esantionului pentru a grafica curba de descompunere sau pentru a face tabelul cu datele de probabilitate, doar proba de test care implica un partener se schimba. Cand incercati sa aflati cate role a facut partenerul dvs., asigurati-va ca incepeti cu numarul de izotopi parinti pe care decide sa-l foloseasca in marimea esantionului.
Daca procesele de descompunere radioactiva va intriga, urmatoarele doua idei de proiect va pot atrage atentia:
- Particule in ceata: vezi Particule radioactive in descompunere cu camera proprie nor!
- Vizionarea particulelor nucleare: Vezi zoom-ul radiatiei de fundal printr-o camera de nor
Intrebati un expert
Forumul Ask a Expert este destinat sa fie un loc in care elevii pot merge pentru a gasi raspunsuri la intrebari stiintifice pe care nu au putut sa le gaseasca folosind alte resurse. Daca aveti intrebari specifice despre proiectul de targ stiintific sau targ stiintific, echipa noastra de oameni de stiinta voluntari va poate ajuta. Expertii nostri nu vor face munca pentru tine, dar vor face sugestii, vor oferi indrumari si va vor ajuta sa rezolvati problemele.
Intrebati un expert
Legaturi conexe
- Ghidul proiectului Science Fair
- Alte idei ca asta
- Idei de proiect de geologie
- Preferatele mele
Informatii despre acest subiect
Nota: Un algoritm de potrivire computerizat sugereaza articolele de mai sus. Nu este la fel de inteligent ca tine si poate da ocazional rezultate umoristice, ridicole sau chiar enervante! Aflati mai multe despre News Feed
Cautati mai multe distractii stiintifice?
Incercati una dintre activitatile noastre stiintifice pentru explorari stiintifice rapide si oricand. Lucrul perfect pentru a amenaja o zi ploioasa, vacanta scolara sau un moment de plictiseala.
Gasiti o activitate








