Halveringstid med terningkast
Hensikt:
Vi utfører dette
terningskastforsøket som en modell på halveringstiden. Vi prøver å finne ut
hvordan halveringstiden på radiokative stoffer fungerer. Altså tiden det tar
før halvparten av det radioaktive stoffet og bli skilt ut av organismer.
Utstyr:
En kopp
20 terninger
Et skjema
Bakgrunnsteori:
Atomkjerner sender ut heliumkjerner
(alfastråling) eller elektroner (betastråling). Når dette skjer blir det dannet
et nytt grunnstoff. Halveringstiden er hvor lang tid det går før halvparten av
atomkjernene i det radioaktive stoffet er omdannet til andre atomkjerner. Halveringstiden
varier fra stoff til stoff. Noen stoffer kan bruke 4,5 milliarder år, mens
andre bruker bare en brøkdel av et sekund. Altså handler det om at halvparten
av verdien i et stoff blir nedbrutt og hvor lang tid det tar.
Hypotese:
Jeg tror at tallet med
ikke-terninger kommer til å minke til det til slutt bare er igjen mellom 2-6
terninger. Dessuten tror jeg det kommer til å ta ca. 7 kast før antall
ikke-seksere blir halvert.
Metode:
1) Vi
begynner med å sette opp en tabell for forsøket. Vi skal kaste 20 terninger 10
ganger på fem runder.
2) Så
kaster vi alle terningene samtidig og plukker ut sekserne og legger de til
side. Samtidig skriver vi antall
ikke-seksere som er igjen i tabellen for hvert kast.
3) Dette
gjør vi 10 ganger og teller så hvor mange ikke-seksere vi har igjen.
4) Vi gjentar hele prosessen fem ganger.
Resultater og observasjon
Forklar på hvilken måte terningkast
kan brukes til å simulere halveringstiden til et radioaktivt stoff. Hvis vi
tenker oss at terningene kastes en gan gi minuttet, hvor lang er da
halveringstiden?
Sjansen for å få en sekser når vi
kaster terningen er 1/6. Hvis vi drar koblinger kan vi tenke at det er som en
kjerne blir spaltet og det sender ut radioaktiv stråling. Vi kan se for oss at terningene er atomene og de
radioaktive stoffene, da får vi ett innblikk i at det handler om hvor stor
sannsynligheten er for at et atom blir spaltet over lenger tid eller over kort
tid.
Etter hvert som vi fjerner sekserne
(kjerner spaltes) får vi mindre ikke-seksere ( mindre radioaktivt stoff og frekvensen av strålingen er lavere). Eksponentiell
nedgang i reduksjon av stoffene skyldes av dette.
Vi kan tenke at hvert kast er et
sekund- vi kan altså se på tabellen hvor lang tid (hvor mange kast) det tar før
halvparten av kjernene er spaltet. Vi hadde 20 terninger og kasta de 10 ganger
i fem serier. Men hvis vi tenker på det i forhold til halveringstid må vi tenke
at vi skal finne ut tiden før vi har halvparten av terningene vi begynte med
(50). På tabellen nedenfor ser vi at antall ikke-seksere er halvert etter ca. 5
kast .
I virkeligheten er det ikke helt
sånn. Alle radioaktive stoffer har forskjellig halveringstid. Derfor blir dette
bare en modell.
Feilkilder
Feilkilder kan være hindringer i
veien da vi kastet terningene. At de ikke ble blanda godt nok. Andre feilkilder
kan være at vi har lest feil av terningene eller talt feil. Dessuten er dette
bare en modell så resultatet er ikke en fasit på halveringstiden på radioaktive
stoffer.
Konklusjon
Konklusjonen blir at på samme måte antall
ikke-seksere ble halvert på halvparten av kastene blir halvparten at verdien i
et stoff borte over tid. Dette er bare en modell og kan ikke brukes som en
fasit.
Kilder
Naturfag 3- påbygging
til generell studiekompetanse.
http://naturfaganne.blogspot.no/2012/12/halveringstid-med-terningkast.html