MolDraw › Công cụ hóa học › Tính chu kỳ bán hủy
Tính chu kỳ bán hủy
Tóm tắt: Công cụ tính chu kỳ bán hủy: giải lượng còn lại, lượng ban đầu, thời gian hoặc chu kỳ bán hủy, tìm hằng số phân rã k và xem đồ thị phân rã. Miễn phí, chạy trên trình duyệt web và không cần tải về.
Tính phân rã phóng xạ hoặc động học phản ứng bậc một. Nhập ba trong số lượng ban đầu, lượng còn lại, thời gian và chu kỳ bán hủy để tìm đại lượng thứ tư. Bạn cũng nhận được hằng số phân rã, số chu kỳ bán hủy, lời giải từng bước và đường cong phân rã.
Điền ba giá trị bất kỳ và để trống ô cần tìm.
Chu kỳ bán hủy từ hằng số tốc độ (mọi bậc phản ứng)
Công thức chu kỳ bán hủy
N = N₀ × (1/2)^(t / t½) N = N₀ × e^(−kt) k = ln 2 / t½ ≈ 0,693 / t½
t = t½ × ln(N₀/N) / ln 2 t½ = t × ln 2 / ln(N₀/N) thời gian sống trung bình τ = 1/k = t½ / ln 2
Phân rã phóng xạ và mọi phản ứng bậc một tuân theo cùng một định luật. Chu kỳ bán hủy không đổi và không phụ thuộc lượng ban đầu. Với các bậc phản ứng khác, chu kỳ bán hủy thay đổi khi phản ứng diễn ra:
| Bậc | Phương trình động học tích phân | Chu kỳ bán hủy | Đơn vị của k |
|---|---|---|---|
| Không | [A] = [A]₀ − kt | t½ = [A]₀ / 2k | M s⁻¹ |
| Một | ln[A] = ln[A]₀ − kt | t½ = ln 2 / k | s⁻¹ |
| Hai | 1/[A] = 1/[A]₀ + kt | t½ = 1 / (k[A]₀) | M⁻¹ s⁻¹ |
Lượng còn lại sau n chu kỳ bán hủy
| Số chu kỳ bán hủy | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % còn lại | 50 | 25 | 12.5 | 6.25 | 3.125 | 1.5625 | 0.78125 | 0.0977 |
Chu kỳ bán hủy của các đồng vị phóng xạ thông dụng
| Đồng vị | Chu kỳ bán hủy | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Carbon-14 | 5.730 năm | Định tuổi bằng carbon phóng xạ |
| Iodine-131 | 8,02 ngày | Điều trị tuyến giáp |
| Technetium-99m | 6,01 giờ | Chẩn đoán hình ảnh y khoa |
| Fluorine-18 | 109,7 phút | Chụp PET |
| Cobalt-60 | 5,27 năm | Xạ trị, tiệt trùng |
| Strontium-90 | 28,8 năm | Sản phẩm phân hạch |
| Caesium-137 | 30,1 năm | Sản phẩm phân hạch |
| Radium-226 | 1.600 năm | Xạ trị thời kỳ đầu |
| Uranium-238 | 4,47 tỉ năm | Định tuổi đá |
| Potassium-40 | 1,25 tỉ năm | Định tuổi K–Ar |
Giá trị từ dữ liệu hạt nhân IAEA/NNDC, đã làm tròn.
Ví dụ có lời giải
Còn lại bao nhiêu I-131?
100 g, t½ = 8,02 ngày, sau 24,06 ngày: 24,06/8,02 = 3 chu kỳ bán hủy, nên 100 × (1/2)³
Còn lại 12,5 g
Tuổi carbon phóng xạ
Một mẫu còn 25% lượng C-14 ban đầu. ln(100/25)/ln 2 = 2 chu kỳ bán hủy × 5.730 năm
Tuổi ≈ 11.460 năm
Tìm chu kỳ bán hủy
80 mg giảm còn 10 mg trong 30 phút. ln(8)/ln 2 = 3 chu kỳ bán hủy trong 30 phút
t½ = 10 phút
Hằng số tốc độ bậc một
k = 1,5 × 10⁻³ s⁻¹: t½ = 0,693 / 1,5 × 10⁻³
t½ = 462 s (7,7 phút)
Cần vẽ cấu trúc cho ghi chép? MolDraw là trình soạn thảo cấu trúc hóa học trực tuyến miễn phí cho phân tử, phản ứng và sơ đồ thí nghiệm.
Mở trình soạn thảo MolDrawCâu hỏi thường gặp
Làm thế nào để tính chu kỳ bán hủy?
Dùng t½ = t × ln 2 / ln(N₀/N), trong đó N₀ là lượng ban đầu và N là lượng còn lại sau thời gian t. Nếu biết hằng số tốc độ bậc một, t½ = ln 2 / k ≈ 0,693 / k.
Làm thế nào để tính lượng còn lại sau một khoảng thời gian?
N = N₀ × (1/2)^(t/t½). Chia thời gian cho chu kỳ bán hủy để có số chu kỳ bán hủy, rồi chia đôi lượng chất bấy nhiêu lần. Ví dụ, sau 3 chu kỳ bán hủy còn lại 12,5%.
Chu kỳ bán hủy và hằng số tốc độ liên hệ với nhau thế nào?
Với quá trình bậc một, kể cả phân rã phóng xạ, k = ln 2 / t½ và t½ = 0,693 / k. Hằng số phân rã λ là cùng đại lượng với k.
Chu kỳ bán hủy có phụ thuộc lượng ban đầu không?
Không với phản ứng bậc một hoặc phân rã phóng xạ. Với phản ứng bậc không t½ = [A]₀/2k, và với phản ứng bậc hai t½ = 1/(k[A]₀), nên nó phụ thuộc nồng độ ban đầu.
Bao lâu thì chỉ còn 1%?
Khoảng 6,64 chu kỳ bán hủy, vì ln(100)/ln 2 = 6,64. Sau 10 chu kỳ bán hủy còn khoảng 0,1%.
Có thể dùng cho chu kỳ bán thải của thuốc hoặc caffeine không?
Có. Hầu hết thuốc được đào thải theo động học bậc một, nên cùng công thức được áp dụng. Caffeine có chu kỳ bán thải khoảng 5 giờ ở người lớn khỏe mạnh. Công cụ này dùng cho học tập, không phải tư vấn y tế.
Công cụ hóa học liên quan
Cập nhật lần cuối: