Химия
8 класс
Вопрос
Изотоп $^{210}Po$, излучающий $\alpha$ - частицы, используется в смеси с бериллием в нейтронных источниках. Через какое время интенсивность таких источников уменьшится в 32 раза? Период полураспада $^{210} Po$ равен 138 дням.
Ответ
Период полураспада $\tau$ - это время, за которое самопроизвольно распадается половина атомов исходного вещества:
$m_{1} = \frac{m_{0}}{2}$,
где $m_{0}$ - исходная масса вещества, $m_{1}$ - масса вещества через время $\tau$. Используя данное определение, можно написать общую формулу для массы вещества $m_{1}$ через произвольное время $t$:
$m_{t} = \left ( \frac{1}{2} \right )^{ \frac{t}{x} } m_{0}$.
По условию, $\left ( \frac{1}{2} \right )^{ \frac{t}{x} } = \frac{1}{32}$, откуда $t = 5 \tau = 5 \cdot 138 = 690 сут$.
Задача может быть решена и при использовании так называемой постоянно!,\ распада, которая характеризует неустойчивость ядер радиоактивного изотопа. Постоянная распада рассчитывается по формуле:
$k = \frac{2,303}{ \tau } lg \frac{c_{1} }{c_{2} }$, (1)
где $c_{1}$ - начальная активность изотопа; $c_{2}$ - активность изотопа по истечении времени $t$.
$k = \frac{2,303}{138} lg 2 = 0,005$.
По условиям задачи интенсивность источника должна уменьшиться в 32 раза, т.е. $c_{1} = 32c_{2}$. В уравнение (1) подставим полученное значение константы, активности и определим время:
$0,005 = \frac{2,303}{t} lg 32$,
$t = \frac{2,303 \cdot lg 32}{0,005} = 690 суток$.
Ответ. 690 суток.