Для решения задачи о распаде радиоактивного изотопа, где масса уменьшается вдвое каждые 9 минут, давайте разберем её по шагам.
Шаг 1: Определим количество периодов распада
Выражение, которое нам нужно, следующее:
- Начальная масса изотопа = 320 мг.
- Период полураспада = 9 минут.
- Общее время наблюдения = 63 минуты.
Теперь определим, сколько периодов полураспада укладывается в 63 минуты:
[
\text{Количество периодов} = \frac{\text{Общее время}}{\text{Период полураспада}} = \frac{63 \text{ мин}}{9 \text{ мин}} = 7.
]
Шаг 2: Применим закон распада
Каждый раз, когда проходит один период полураспада, масса изотопа уменьшается вдвое. Это можно записать в виде формулы:
[
\text{Остаточная масса} = \text{Начальная масса} \times \left(\frac{1}{2}\right)^{\text{Количество периодов}}.
]
Подставляем известные значения:
[
\text{Остаточная масса} = 320 \text{ мг} \times \left(\frac{1}{2}\right)^{7}.
]
Теперь вычислим ( \left(\frac{1}{2}\right)^{7} ):
[
\left(\frac{1}{2}\right)^{7} = \frac{1}{128}.
]
Шаг 3: Вычислим остаточную массу
Теперь подставим это значение в формулу остаточной массы:
[
\text{Остаточная масса} = 320 \text{ мг} \times \frac{1}{128}.
]
Выполним умножение:
[
\text{Остаточная масса} = \frac{320}{128} = 2.5 \text{ мг}.
]
Ответ
Таким образом, масса изотопа через 63 минуты составит 2.5 мг.