Frage:
Exponentialfunktion....?
Ngoc
2010-08-06 10:02:27 UTC
Hier zwei Aufgaben, die ich nicht lösen kann. Könnt ihr mir helfen?

1. Bei radioaktivem Iod, wleches für spezielle medizinische Untersuchungen benutzt wird, zerfallen pro Stunde 25%. Bestimmen Sie die Halbwertszeit. Wie lange dauert es, bis im Körper nur noch 0.1% der Ausgangsmenge nachweisbar ist?

(hab's ausprobiert und bekomme 1,66 Std. heraus. Stimmt dies? ^^)

2. Beim Reaktorunfall im AKW Tschernobyl am 26.April 1986 wurde u.a. Cäsium 137 (Halbwertszeit 33 Jahre) freigesetzt. Wie viel Prozent des Stoffes ist heute noch vorhanden?

Wäre lieb, wenn ihr mir Rechenschritte erklären könntet...:D Danke
Drei antworten:
Ossi G
2010-08-06 13:10:26 UTC
Hallo



1)

berechne als erstes die Halbwertszeit:



nach einer Stunde hast du noch 75%, nach 2 Stunden hast du noch 75% von 75% = 56%,

nach 3 Stunden hast du noch 75 von 75 von 75% = 42%.Also der Wert muss zwischen 2 und 3 Std liegen.

Du suchst den Wert x bei dem 0,75^x = 0,5

Also

0,75^x = 0,5

x = log 0,5/log 0,75 = 2,409 Stunden = Halbwertszeit.



Die Menge, die nach t Stunden noch da ist findest du dann als



m(t) = 2^(-t/2,409) * m0 (m(0) = Anfangsmenge)



also m(t) = 2^( - vergangene Zeit / Halbwertszeit) * m(0)



jetzt setzt du die vorgegebene Restmenge ein:

m(t) = 0,001 (m0)



0,001 m(0) = 2^(t/2,409) * m(0)

t/2,409 * log 2 = log 0,001

t/2,409 = -3/log 2

t = -3*2,409/log 2

t = 24 Std





2) nach dem selben Schema



m(t) = 2^(-24/33) * m(0)



m(t) = 0,604 m(0)



also 60,4 % (also ich habe jetzt nur ganze 24 Jahre bis heute gerechnet.





Gruss
picus48
2010-08-06 21:03:35 UTC
Der radioaktive Zerfall der Elemente gehorcht einer Reaktionskinetik 1. Ordnung.



v = dN/dt = k*N



Integration liefert:N(t) = No * e^(-kt)



Zu 1)



No = Menge zum Zeitpunkt t=0 (in diesem Fall = 100 %)

N(t) = Menge zum Zeitpunkt t (in diesem Fall = 75 %)

t = 60 Minuten



N(t)/No = e^(-kt) I logarithmieren



ln(N(t)) - ln(No) = -kt



k = -(ln(N(t)) - ln(No))/t = 0,00479 min⁻1



t = -(ln(N(t)) - ln(No)/k mit N(t) = 0,1 %



t = 1440,706 min = 24 h





Zu 2) t = 24,295890 a (Jahre)



es gilt: N(t)= No *(1/2)^{t/t(1/2)}



mit t(1/2) = 33 a ergibt sich eine noch vorhandene 137C Menge von 60,39 % der Ausgangsmenge.
_-°-_
2010-08-06 20:25:24 UTC
helfen schon, aber nicht komplett lösen - ist ja deine Aufgabe.



1) Halbwertszeit = 50% vom Ausgangswert, oder?

Also wann sind nur noch 50% übrig, wenn nach einer Stunde nicht 50% sondern erst 25% zerfallen sind? (Tipp 25% + 25% = 50% ... 1h + 1h= .....)

Wenn dann davon wieder 50% zerfallen sind, ist nicht mehr nichts da, sondern immer noch 25%

(Halbwertszeit) ... dann davon wieder 50% ... es sind immer noch 12,5% übrig .... davon wieder die Hälfte = 6,25% ... das ganze Spiel kann man soweiter führen bis eben nur noch ein zehntel % da sind, also nur noch ein Promille (noch ein Tipp, es sind auf jeden Fall mehr als 2Stunden [und auch mehr als ein Tag]) ....





2) 2010 - 1986 = ?



Naja, so schwer ist das ja nicht 24.

Also sind seit dem Zeitpunkt erst gut 24 Jahre vergangen, noch keine 33 ... somit sind auf jeden Fall noch mehr als 50% vorhanden ....



------------------------------------

Übrigens Cäsium 137 hat eine Halbwertszeit von 30,17 Jahren

(habe jetzt gerade bei Wiki nachgeguckt -

dafür ist die HWZ für Jod dort wesentlich länger angegeben).



Aber es geht ja um das Rechenprinzip und hier auch der Link

und dort steht wie es die "Wikis" erkären:

http://de.wikipedia.org/wiki/Halbwertszeit


Dieser Inhalt wurde ursprünglich auf Y! Answers veröffentlicht, einer Q&A-Website, die 2021 eingestellt wurde.
Loading...