Для решения задачи используем закон радиоактивного распада, который описывает, как количество радиоактивных ядер уменьшается со временем.
Количество ядер ( N(t) ) в момент времени ( t ) можно выразить через начальное количество ядер ( N_0 ) следующим образом:
[N(t) = N_0 \cdot e^{-\lambda t}]
где ( \lambda ) — это константа распада.
Если количество ядер уменьшается в 16 раз за 6 секунд, то:
[N(6) = \frac{N_0}{16}]
Подставим это в уравнение:
[\frac{N_0}{16} = N_0 \cdot e^{-\lambda \cdot 6}]
Упрощая, мы можем сократить ( N_0 ):
[\frac{1}{16} = e^{-\lambda \cdot 6}]
Теперь берем натуральный логарифм обеих сторон:
[\ln\left(\frac{1}{16}\right) = -\lambda \cdot 6]
Заметим, что ( \frac{1}{16} = 16^{-1} = e^{\ln(16^{-1})} = e^{-\ln(16)} ).
Итак, ( \ln(16) = 4\ln(2) ) (так как ( 16 = 2^4 )), и тогда:
[-\lambda \cdot 6 = -4 \ln(2)]
Производим деление:
[\lambda = \frac{4 \ln(2)}{6} = \frac{2 \ln(2)}{3}]
Теперь найдем период полураспада ( T_{1/2} ), который связан с константой распада ( \lambda ) через формулу:
[T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda}]
Подставим значение ( \lambda ):
[T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\frac{2 \ln(2)}{3}} = \frac{3}{2}]
Таким образом, период полураспада составляет ( 1.5 ) секунды.
Для решения задачи используем закон радиоактивного распада, который описывает, как количество радиоактивных ядер уменьшается со временем.
Количество ядер ( N(t) ) в момент времени ( t ) можно выразить через начальное количество ядер ( N_0 ) следующим образом:
[
N(t) = N_0 \cdot e^{-\lambda t}
]
где ( \lambda ) — это константа распада.
Если количество ядер уменьшается в 16 раз за 6 секунд, то:
[
N(6) = \frac{N_0}{16}
]
Подставим это в уравнение:
[
\frac{N_0}{16} = N_0 \cdot e^{-\lambda \cdot 6}
]
Упрощая, мы можем сократить ( N_0 ):
[
\frac{1}{16} = e^{-\lambda \cdot 6}
]
Теперь берем натуральный логарифм обеих сторон:
[
\ln\left(\frac{1}{16}\right) = -\lambda \cdot 6
]
Заметим, что ( \frac{1}{16} = 16^{-1} = e^{\ln(16^{-1})} = e^{-\ln(16)} ).
Итак, ( \ln(16) = 4\ln(2) ) (так как ( 16 = 2^4 )), и тогда:
[
-\lambda \cdot 6 = -4 \ln(2)
]
Производим деление:
[
\lambda = \frac{4 \ln(2)}{6} = \frac{2 \ln(2)}{3}
]
Теперь найдем период полураспада ( T_{1/2} ), который связан с константой распада ( \lambda ) через формулу:
[
T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda}
]
Подставим значение ( \lambda ):
[
T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\frac{2 \ln(2)}{3}} = \frac{3}{2}
]
Таким образом, период полураспада составляет ( 1.5 ) секунды.