ما عمر النصف؟
عمر النصف هو الزمن اللازم لتحلل نصف كمية النظير المشع الأصلي. إذا بدأنا بـ 100 غرام من نظير مشع، وبعد عمر نصف واحد يبقى 50 غرامًا. وبعد عمر نصف ثانٍ يبقى نصف الباقي، أي 25 غرامًا. وبعد عمر نصف ثالث يبقى 12.5 غرامًا. الفكرة ليست أن الكمية تنقص بمقدار ثابت، بل تنقص إلى النصف كل مرة.
هذا المفهوم مهم جدًا في التأريخ الإشعاعي؛ لأن لكل نظير مشع عمر نصف خاصًا به. النظائر ذات عمر النصف القصير تناسب عينات أحدث، والنظائر ذات عمر النصف الطويل تناسب صخورًا وأحداثًا أقدم.
النظير الأصلي والنظير الناتج
في الاضمحلال الإشعاعي يتحول النظير الأصلي إلى نظير أو عنصر ناتج. مع مرور الزمن تقل كمية النظير الأصلي وتزيد كمية الناتج. لذلك يقيس العلماء النسبة بينهما لتقدير الزمن الذي مر منذ إغلاق النظام، مثل تصلب الصخر الناري.
طريقة الحل السريع
| عدد أعمار النصف | النسبة المتبقية من النظير الأصلي |
|---|---|
| 0 | 100% |
| 1 | 50% |
| 2 | 25% |
| 3 | 12.5% |
| 4 | 6.25% |
إذا أعطاك السؤال عمر النصف والزمن الكلي، اقسم الزمن الكلي على عمر النصف لتعرف عدد أعمار النصف. بعد ذلك نصف الكمية في كل خطوة.
أمثلة محلولة
مثال 1: عمر نصف نظير ما 10 سنوات. كم يتبقى من 80 غرامًا بعد 20 سنة؟
الحل: 20 ÷ 10 = 2 أعمار نصفية. بعد الأول: 40 غ. بعد الثاني: 20 غ. إذن المتبقي 20 غرامًا.
مثال 2: إذا بقي 25% من النظير الأصلي، فكم عمر نصف مر؟
الحل: 100% ← 50% ← 25%، إذن مر عمران نصفيان.
مثال 3: إذا كان عمر النصف 5 آلاف سنة ومر 15 ألف سنة، فما النسبة المتبقية؟
الحل: 15 ÷ 5 = 3 أعمار نصفية، إذن المتبقي 12.5%.
أخطاء شائعة
أشهر خطأ أن يطرح الطالب 50% كل مرة فيقول: 100 ثم 50 ثم 0. هذا خطأ. الصحيح أن نأخذ نصف الباقي كل مرة: 100 ثم 50 ثم 25 ثم 12.5. عمر النصف لا يعني نقصانًا خطيًا، بل تناقصًا متكررًا إلى النصف.