Для решения задачи будем использовать закон распада радиоактивного изотопа, который называется законом экспоненциального распада. Согласно этому закону, масса изотопа уменьшается вдвое через определённый промежуток времени, который называется периодом полураспада.
В данной задаче период полураспада составляет 7 минут. Начальная масса изотопа равна 640 мг.
Чтобы найти массу изотопа через 42 минуты, сначала определим, сколько полураспадов произойдёт за это время:
\[ n = \frac{t}{T_{1/2}} = \frac{42 \text{ мин}}{7 \text{ мин}} = 6 \]
где \( n \) — количество полураспадов, \( t \) — общее время (42 минуты), \( T_{1/2} \) — период полураспада (7 минут).
Теперь, зная количество полураспадов, мы можем вычислить оставшуюся массу изотопа:
\[ m = \frac{m_0}{2^n} \]
где \( m_0 \) — начальная масса, \( m \) — оставшаяся масса, \( n \) — количество полураспадов.
Подставляем известные значения:
\[ m = \frac{640 \text{ мг}}{2^6} = \frac{640 \text{ мг}}{64} = 10 \text{ мг} \]
Таким образом, масса изотопа через 42 минуты составит 10 мг.
