Калькулятор радиоактивного распада

Радиоактивный распад — самопроизвольное превращение нестабильного атомного ядра в более устойчивое состояние. В зависимости от изотопа при этом могут испускаться альфа-частица, бета-частица, гамма-излучение или другие продукты. Момент изменения отдельного ядра предсказать нельзя, но большая совокупность следует очень устойчивой экспоненциальной закономерности. Благодаря этой статистической регулярности период полураспада полезен в науке, медицине, инженерии, археологии и радиационной безопасности. Период полураспада — время, за которое распадается половина радиоактивных ядер образца. После одного периода остается 50%, после двух — 25%, после трех — 12.5%. В математической модели количество никогда не достигает ровно нуля. Калькулятор умножает исходное количество на два в степени, равной отрицательному отношению прошедшего времени к периоду полураспада. Затем вычитает остаток из исходного количества, чтобы получить распавшуюся часть. Постоянная распада выражает вероятность распада за единицу времени. Она связана с периодом полураспада: лямбда равна натуральному логарифму двух, деленному на этот период. Инструмент сначала переводит выбранную единицу периода полураспада в секунды, затем показывает постоянную в обратных секундах. Само отношение в показателе степени не зависит от единиц, если период полураспада и прошедшее время заданы одинаково. Смешение лет и дней без перевода дало бы бессмысленный результат, поэтому общий переключатель времени управляет обоими полями. Единица количества не меняет оставшуюся долю. Одна модель описывает число атомов, количество вещества в молях или массу в граммах и килограммах. Результат в атомах может быть дробным, если модель отражает ожидаемую численность, хотя при реальном наблюдении части атома быть не может. Расчеты массы и молей предполагают, что продукты распада не учитываются как исходный изотоп. Применения охватывают датирование некогда живых материалов по углероду-14, планирование лечения йодом-131 и управление источниками кобальта-60. Геологи используют долгоживущие изотопы для определения возраста пород, а больницы отслеживают короткоживущие индикаторы, чтобы сбалансировать качество изображения и дозу пациента. Ядерные объекты оценивают изменение активности при хранении. Во всех случаях неопределенность измеренного исходного количества, периода полураспада, загрязнения или истории системы влияет на интерпретацию. Калькулятор моделирует один изотоп с постоянным периодом полураспада и без дополнительного образования. Он не решает многоступенчатые цепочки распада, ветвления, накопление дочерних продуктов, биологическое выведение или переменное облучение. Для таких задач нужны связанные дифференциальные уравнения и специальные меры безопасности. Считайте результат прозрачной математической оценкой, а для клинических, нормативных и радиационно-защитных решений используйте проверенные ядерные данные и профессиональные процедуры.