Hạt nhân urani \({}_{92}^{238}U\)sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì \({}_{82}^{206}Pb\). Trong quá trình đó, chu kì bán rã của \({}_{92}^{238}U\) biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân \({}_{92}^{238}U\) và 6,239.1018 hạt nhân \({}_{82}^{206}Pb\). Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \({}_{92}^{238}U\). Tuổi của khối đá từ khi được hình thành cho đến khi được phát hiện là
Trả lời bởi giáo viên
+ Số hạt nhân U chứa trong mẫu: \({N_U} = {N_0}{.2^{ - \dfrac{t}{T}}} = 1,{188.10^{20}}\)
+ Số hạt nhân con tạo thành: \({N_{Pb}} = \Delta {N_U} = {N_0}.\left( {1 - {2^{ - \dfrac{t}{T}}}} \right) = 6,{239.10^{18}}\)
\(\dfrac{{{N_U}}}{{{N_{Pb}}}} = \dfrac{{{2^{ - \dfrac{t}{T}}}}}{{1 - {2^{ - \dfrac{t}{T}}}}} = \dfrac{{1,{{188.10}^{20}}}}{{6,{{239.10}^{18}}}} \Rightarrow \dfrac{t}{T} = 0,074 \Rightarrow t = 3,{3.10^8}\)năm
Hướng dẫn giải:
+Số hạt nhân Pb tạo thành bằng số hạt nhân U phân rã
- Số hạt nhân còn lại : \(N = {N_0}{2^{ - \dfrac{t}{T}}}\)
- Số hạt nhân bị phân rã : \(\Delta N = {N_0}\left( {1 - {2^{ - \dfrac{t}{T}}}} \right)\)