1007. Vypočítajte, koľko percent určitého množstva rádioaktívneho polónia s polčasom rozpadu 40 minút sa rozpadne za 5 minút!

 

T = 40 min,
t = 5 min,
p = ?

 

Rádioaktivita je schopnosť niektorých jadier samovoľne sa rozpadať a pritom vyžarovať neviditeľné žiarenie. Rozpad prirodzene rádioaktívnych jadier prebieha samovoľne, pričom úbytok nerozpadnutých rádioaktívnych atómov môžeme popísať zákonom prirodzeného úbytku:

 

dn = - λn dt  ,

(1)

ktorý hovorí, že ak rádioaktívna látka v čase t obsahovala n nerozpadnutých atómov, za čas dt sa ich rozpadne dn, kde λ je rozpadová konštanta danej rádioaktívnej látky. Počet ešte nerozpadnutých atómov rádioaktívnej látky v čase dt je teda určený exponenciálnym zákonom v integrálnom tvare:

 

n = n0 exp (- λt)  ,

(2)

kde n0 je počiatočné množstvo atómov v čase t = 0s. Čas, za ktorý sa rozpadne polovica počiatočného množstva atómov n = n0 / 2 sa nazýva polčas rozpadu T. Platí teda:

 

n0 / 2 = n0 exp (- λT);   resp. exp (λT) = 2  .

(3)

Odtiaľ pre polčas rozpadu T dostávame:

 

T = ln (2) / λ  .

(4)

Percentuálny počet množstva polónia, ktoré sa rozpadne za čas t určíme zo vzťahu:

 

p = 1 - n / n0  ,

(5)

kde n / n0 predstavuje percentuálny počet ešte nerozpadnutého množstva rádioaktívnej látky. Úpravou predchádzajúcich vzťahov pre hľadané rozpadnuté množstvo polónia dostaneme:

p = 1 - exp (- λt)
p = 1 - exp ( - ln (2) t / T)

Dosadením zadaných hodnôt dostávame:

p = 1 - exp (- 0,693 . 5 min / 40 min)

p = 8,3 %  .

 

Za 5 minút sa rozpadne 8,3 % určitého množstva rádioaktívneho polónia.

 

Archimedova špirála
Náboj Zeme a jeho plošná hustota
Emitácia fotónu

 

1005. - Rádioaktívny rozpad.

Obsah

1011. - Rádioaktívny rozpad izotopu

 

Valid XHTML 1.0! Valid CSS!