กฎการสลายตัวของสารรังสี

กฎการสลายตัวแผ่รังสีจะทำนายว่ามีนิวเคลียสคงเหลือจากการสลายตัวของสารอยู่เท่าใดที่เวลาต่างๆ วงกลมสีแดงในโปรแกรมเป็นสัญญลักษณ์แทนนิวเคลียสของอะตอมของสารกัมมันต์ที่มีค่าครึ่งชีวิต (T) 20 วินาที แผนภาพด้านล่างแสดงสัดส่วนของนิวเคลียสที่ยังไม่สลายตัว (N/N0) ขณะเวลา t ที่ทำนายโดยกฎการสลายตัว :

N   =   N0 ·   2-t/T

N .... จำนวนนิวเคลียสที่ยังไม่สลายตัว
N0 ... จำนวนนิวเคลียสในตอนเริ่มต้น
t .... เวลา
T .... ค่าครึ่งชีวิต

เมื่อกดปุ่ม "Start" นิวเคลียสจะเริ่มสลายตัว ("decay") โดยเปลี่ยนสีจากแดงเป็นดำ
ปุ่ม "Pause/Resume" จะหยุดเวลาชั่วคราวหรือแสดงต่อ ในกรณีนี้จุดสีน้ำเงินแสดงเวลาและสัดส่วนของนิวเคลียสที่ยังไม่สลายตัวจะปรากฏในแผนภาพ ซึ่งอาจไม่อยู่บนเส้นโค้งก็ได้
กดปุ่ม "Reset" เมื่อต้องการกลับสู่สถานะเริ่มต้น

เราอาจบอกความน่าจะเป็นที่นิวเคลียสใดนิวเคลียสหนึ่งจะรอดจากการสลายตัว ("survive") ระหว่างช่วงเวลาที่กำหนด ความน่าจะเป็นนี้เท่ากับ 50 % ในช่วงเวลาครึ่งชีวิต ในช่วงเวลา 2 เท่าของค่าครึ่งชีวิต (2 T) นิวเคลียสจะเหลืออยู่เพียง 25 % (ความน่าจะเป็น ครึ่งหนึ่งของ 50 %) ในช่วงเวลา 3 เท่าของค่าครึ่งชีวิต (3 T) นิวเคลียสจะเหลืออยู่เพียง 12.5 % (ครึ่งหนึ่งของ 25 %) เรื่อยๆไป

เราไม่สามารถทำนายเวลาที่นิวเคลียสที่กำหนดจะสลายตัวได้ ตัวอย่างเช่น ถึงแม้ความน่าจะเป็นของการสลายตัวในวินาทีถัดไปจะเป็น 99 % ก็อาจเป็นไปได้ที่นิวเคลียสจะสลายตัวในอีกนับล้านปีต่อมา

 

 
Physics
Physics Applets
(ภาษาไทย)

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14th/lawdecay_th.htm
© Walter Fendt, July 16, 1998
Last modification: December 27, 2002
ผู้แปลและเรียบเรียง : นิรมล ปีตะนีละผลิน