Период полураспада стронция-89 равен 50,5 суток. Вычислите, какая масса ядер стронция-89 распадётся за 3,6 суток в Период полураспада стронция-89 равен 50,5 суток. Вычислите, какая масса ядер стронция-89 распадётся за 3,6 суток в образце, масса которого равна 377 мкг. Считая скорость распада на протяжении суток постоянной, определите количество распадов каждую секунду, минуту, час, неделю в данном образце.
Для решения задачи воспользуемся формулой для распада радиоактивного вещества:
Nttt = N0 * e^−λt-λt−λt,
где Nttt - количество не распавшихся ядер в момент времени t, N0 - начальное количество ядер, λ - константа распада λ=ln(2)/T,гдеТ−периодполураспадаλ = ln(2)/T, где Т - период полураспадаλ=ln(2)/T,гдеТ−периодполураспада, t - время.
Известно, что период полураспада для стронция-89 равен 50,5 суток. Тогда λ = ln222/50.5 = 0.0137 сут^-1.
По условию, нужно найти массу ядер стронция-89, которая распадется за 3,6 суток из образца массой 377 мкг. Для этого найдем количество ядер в образце:
N0 = m / M,
где m - масса образца, M - молярная масса стронция-89 89г/моль89 г/моль89г/моль.
Молярная масса стронция-89: M = 89 г/моль = 8910^−6-6−6 кг/6.0210^23 ядер/моль.
Для решения задачи воспользуемся формулой для распада радиоактивного вещества:
Nttt = N0 * e^−λt-λt−λt,
где Nttt - количество не распавшихся ядер в момент времени t, N0 - начальное количество ядер, λ - константа распада λ=ln(2)/T,гдеТ−периодполураспадаλ = ln(2)/T, где Т - период полураспадаλ=ln(2)/T,гдеТ−периодполураспада, t - время.
Известно, что период полураспада для стронция-89 равен 50,5 суток. Тогда λ = ln222/50.5 = 0.0137 сут^-1.
По условию, нужно найти массу ядер стронция-89, которая распадется за 3,6 суток из образца массой 377 мкг. Для этого найдем количество ядер в образце:
N0 = m / M,
где m - масса образца, M - молярная масса стронция-89 89г/моль89 г/моль89г/моль.
Молярная масса стронция-89: M = 89 г/моль = 8910^−6-6−6 кг/6.0210^23 ядер/моль.
N0 = 37710^−6-6−6 / 89</em>10(−6)/6.02<em>102389</em>10^(-6) / 6.02<em>10^2389</em>10(−6)/6.02<em>1023 = 2.5210^15 ядер.
Теперь найдем количество не распавшихся ядер после 3,6 суток:
N3.63.63.6 = 2.5210^15 e^−0.0137<em>3.6-0.0137<em>3.6−0.0137<em>3.6 ≈ 2.4510^15 ядер.
Масса ядер, которые распадутся, будет равна разности между начальным количеством и количеством не распавшихся ядер:
m_rasp = 2.52<em>1015−2.45</em>10152.52<em>10^15 - 2.45</em>10^152.52<em>1015−2.45</em>1015 / 6.0210^23 8910^−6-6−6 = 3.1110^−13-13−13 г.
Теперь найдем количество распадов каждую секунду, минуту, час и неделю:
Каждую секунду: 3.1110^−13-13−13 / 3.6 ≈ 8.6410^−13-13−13 г/с.
Каждую минуту: 8.6410^−13-13−13 60 ≈ 5.1810^−11-11−11 г/мин.
Каждый час: 5.1810^−11-11−11 60 ≈ 3.1110^−9-9−9 г/ч.
Каждую неделю: 3.1110^−9-9−9 24 7 ≈ 5.2110^−7-7−7 г/неделю.