Tính chu kì bán rã \(T\) của một chất phóng xạ, cho biết tại thời điểm \({t_1}\), tỉ số giữa hạt con và hạt mẹ là \(7\), tại thời điểm \({t_2}\) sau \({t_1}\) \(414\) ngày thì tỉ số đó là \(63\)
Trả lời bởi giáo viên
+ Tại thời điểm \({t_1}\) ta có: \(\dfrac{{\Delta N}}{N} = \dfrac{{(1 - {e^{ - \lambda {t_1}}})}}{{{e^{ - \lambda {t_1}}}}} = 7 \Rightarrow {e^{ - \lambda {t_1}}} = \dfrac{1}{8}{\rm{ }}\left( 1 \right)\)
+ Tại thời điểm ta có:
\(\begin{array}{l}\dfrac{{\Delta N}}{N} = \dfrac{{(1 - {e^{ - \lambda {t_2}}})}}{{{e^{ - \lambda {t_2}}}}} = 63\\ \Rightarrow \dfrac{{(1 - {e^{ - \lambda ({t_1} + 414)}})}}{{{e^{ - \lambda ({t_1} + 414)}}}} = 63\\ \Rightarrow \dfrac{{(1 - {e^{ - \lambda {t_1}}}.{e^{ - 414\lambda }})}}{{{e^{ - \lambda {t_1}}}.{e^{ - 414\lambda }}}} = 63{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array}\)
Thay (1) vào (2) ta được:
\(\begin{array}{l}\dfrac{{1 - 0,125{e^{ - 414\lambda }}}}{{0,125{e^{ - 414\lambda }}}} = 63\\ \to {e^{ - 414\lambda }} = 0,125 \to \lambda = \dfrac{{ - \ln 0,125}}{{414}}\end{array}\)
\( \to T = \dfrac{{414\ln 2}}{{ - \ln 0,125}} = 138\) ngày
Hướng dẫn giải:
+ Số hạt nhân con tạo thành bằng số hạt nhân mẹ bị phân rã
+ Số hạt nhân còn lại: \(N{\rm{ }} = {\rm{ }}{N_0}{.2^{ - \dfrac{t}{T}}} = {N_0}{e^{ - \lambda t}}\)
+ Số hạt nhân bị phân rã: \(\Delta N = {N_0}\left( {1 - {2^{ - \dfrac{t}{T}}}} \right) = {N_0}\left( {1 - {e^{ - \lambda t}}} \right)\)