Чтобы решить задачу о радиоактивном распаде, давайте разберемся с данными и применим формулу, которая описывает этот процесс.
Данные задачи:
- Начальная масса изотопа: \( m_0 = 1.440 \, \text{мг} \)
- Период полураспада: \( t_{1/2} = 4 \, \text{минуты} \)
- Время: \( t = 20 \, \text{минут} \)
Шаги решения:
Определим количество периодов полураспада за 20 минут:
Поскольку период полураспада составляет 4 минуты, для того чтобы узнать, сколько раз изотоп распадется за 20 минут, нужно разделить общее время на период полураспада:
\[ n = \frac{t}{t_{1/2}} = \frac{20 \, \text{минут}}{4 \, \text{минуты}} = 5 \]
Это значит, что за 20 минут произойдет 5 полураспадов.
Используем формулу для расчета оставшейся массы:
Масса после \( n \) периодов полураспада рассчитывается по формуле:
\[ m = m_0 \left( \frac{1}{2} \right)^n \]
Подставим известные значения:
\[ m = 1.440 \, \text{мг} \left( \frac{1}{2} \right)^5 \]
Вычисляем \( \left( \frac{1}{2} \right)^5 \):
\[ \left( \frac{1}{2} \right)^5 = \frac{1}{32} \approx 0.03125 \]
Теперь подставим это значение в формулу:
\[ m = 1.440 \, \text{мг} \times 0.03125 \]
\[ m = 0.045 \]
Окончательный ответ:
Масса радиоактивного изотопа через 20 минут составит примерно \( 0.045 \, \text{мг} \).
Ответ:
Масса изотопа через 20 минут составит \( 0.045 \, \text{мг} \).