Давайте решим задачу о бета-распаде радиоактивного изотопа А шаг за шагом.
Дано:
- Начальная масса изотопа А: ( m_0 = 640 ) мг
- Период полураспада: ( T_{1/2} = 7 ) минут
- Время наблюдения: ( t = 42 ) минут
Шаг 1: Определение количества периодов полураспада
Чтобы понять, сколько полупериодов прошло за 42 минуты, необходимо разделить общее время наблюдения на период полураспада:
[
n = \frac{t}{T_{1/2}} = \frac{42 \text{ мин}}{7 \text{ мин}} = 6
]
Шаг 2: Вычисление массы изотопа А после 6 полупериодов
Масса изотопа А после ( n ) полупериодов рассчитывается по формуле:
[
m = m_0 \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^n
]
Подставляем значения:
[
m = 640 \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^6
]
Теперь посчитаем ( \left( \frac{1}{2} \right)^6 ):
[
\left( \frac{1}{2} \right)^6 = \frac{1}{64}
]
Следовательно:
[
m = 640 \cdot \frac{1}{64} = 10 \text{ мг}
]
Шаг 3: Определение массы образовавшегося изотопа Б
Изотоп Б образуется из оставшихся атомов изотопа А. Чтобы найти массу изотопа Б, нужно вычесть массу оставшегося изотопа А из начальной массы:
[
m_B = m_0 - m = 640 \text{ мг} - 10 \text{ мг} = 630 \text{ мг}
]
Ответ
Масса образовавшегося изотопа Б через 42 минуты составляет ( 630 ) мг.