Симулятор радиоактивного распада
Уравнения этой модели
| N₀ | Начальное число атомов N₀ (сколько в начале) | число при t = 0 | |
|---|---|---|---|
| T½ | период полураспада | из меню «Изотоп»; время, за которое распадается половина любого количества | |
| t | прошло времени | в периодах полураспада на картинке; скорость воспроизведения задаёт, как быстро оно идёт | |
| N(t) | осталось атомов | плавная пунктирная кривая; реальный счёт разбросан вокруг неё |
При текущих значениях:
| p | вероятность, что один атом распадётся за кадр | одинакова для каждого атома, старого или нового | |
|---|---|---|---|
| Δt | один кадр моделирования | около 1/60 с анимации |
При текущих значениях:
| λ | постоянная распада | вероятность в единицу времени, что распадётся любой отдельный атом; активность = λ N |
|---|
При текущих значениях:
Как пользоваться симулятором радиоактивного распада
- Блок из 1000 атомов начинает полностью нераспавшимся (синим). У каждого одинаковая вероятность распасться в любой момент; распавшиеся атомы темнеют.
- Смотрите, как число атомов уменьшается вдвое за каждый период полураспада, и сравнивайте неровную измеренную кривую с гладкой кривой N₀ × (½)^(t/T½) под ней.
- Выберите изотоп, чтобы увидеть периоды полураспада в реальном времени — от минут до миллиардов лет.
Частые вопросы
Что такое период полураспада?
Время, за которое распадается половина образца радиоактивного изотопа. Через один период остаётся половина, через два — четверть, через десять — около тысячной. Это постоянное свойство изотопа, не зависящее от температуры, давления или химии.
Почему измеренная кривая неровная?
Распад случаен. Каждый атом распадается независимо с фиксированной вероятностью, поэтому число оставшихся в любой момент колеблется вокруг гладкой экспоненты. С 1000 атомов колебания видны; с граммом вещества (10²¹ атомов) они исчезают.
Как период полураспада используют для датирования?
Период полураспада углерода-14 — 5730 лет, поэтому оставшаяся в образце доля даёт его возраст: четверть исходного углерода-14 означает два периода, около 11 500 лет. Калькулятор периода полураспада выполняет расчёт, а Как рассчитать период полураспада объясняет его.
Пишет, что WebGL выключен.
Для 3D-вида нужен WebGL, который есть во всех современных браузерах. Он может быть выключен, если в настройках браузера отключено аппаратное ускорение или графический драйвер очень старый. Включите аппаратное ускорение или попробуйте другой браузер.
Загружается ли что-нибудь?
Нет. Симуляцию рисует ваш собственный браузер с помощью WebGL; ничего никуда не отправляется, и после загрузки страницы она работает и офлайн.