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🛠️ 鈾-235 放射性定年計算器

專業免費的 鈾-235 放射性定年計算器。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1,747,981,977 距今年數
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器的用途

太陽系中各處的天然鈾,今日都擁有相同的同位素組成:以原子數計算,約有 0.720% 的 U-235 與 99.275% 的 U-238。由於 U-235 的衰變速度遠快於 U-238(半衰期分別為 7.038 億年與 44.68 億年),因此在遙遠的過去,U-235 所佔的比例其實更高。本計算器把這個關係反過來運用:只要輸入某份天然鈾樣本過去曾擁有的 U-235 原子比例,便能推估該組成出現於多少年前。

使用方式

請以原子比例(介於 0 到 1 之間的數值)輸入過去的 U-235 含量;或切換單位下拉選單為百分比,直接以百分數輸入。預設值 0.03(3%)代表一個高於現今水準的典型富集比例。計算結果會以「年」與「百萬年」兩種單位,顯示距今的時間。

公式說明

放射性衰變遵循 N(t) = N_0 e^{-\lambda t},其中 \lambda = \ln(2)/T_{half}。若回溯過去的時間,每種同位素當時的含量都更多,因此過去的 U-235 對 U-238 比值為 R = R_0 e^{(\lambda_{235} - \lambda_{238}) t},R_0 為現今的比值。利用 R = f/(1-f) 將比例換算為比值,並對 t 求解,可得

t = \dfrac{\ln(R/R_0)}{\lambda_{235} - \lambda_{238}}

其中 \lambda_{235} = 9.8487×10^{-10}/年,\lambda_{238} = 1.55136×10^{-10}/年,兩者之差為 8.29734×10^{-10}/年。

實際範例

以過去的 U-235 比例 0.03 為例:R_0 = 0.0072/0.9928 = 0.0072522,R = 0.03/0.97 = 0.0309278,\ln(R/R_0) = \ln(4.2646) = 1.45035。再除以 8.29734×10^{-10},得 t = 1.748×10^{9} 年,也就是約 1,748 百萬年前。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼 U-235 比例越高,代表年代越久遠?
U-235 的衰變速度約為 U-238 的六倍,因此越往過去回溯,U-235 所佔的比例就越高。
如果我輸入低於 0.720% 的比例會怎樣?
結果會變成負值,代表的是未來的時間,因為 U-235 相對於 U-238 會持續減少。本工具是為「過去定年」而設計。
計算結果有多準確?
這是一個簡化的雙同位素(U-235 + U-238)封閉系統模型,忽略了 U-234 與微量同位素,並假設樣本未受污染,與原始參考工具的設計意圖一致。