Для решения задачи, давайте применим закон радиоактивного распада, который можно выразить формулой:
[ N(t) = N_0 \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^{\frac{t}{T}} ]
где:
- ( N(t) ) — количество нераспавшихся атомов в момент времени ( t ),
- ( N_0 ) — начальное количество атомов,
- ( T ) — период полураспада,
- ( t ) — время, прошедшее с начала распада.
В нашей задаче:
- ( N_0 = 9 \cdot 10^{24} ) (начальное количество атомов),
- ( T = 4.5 ) суток (период полураспада),
- ( t = 9 ) дней.
Прежде всего, давайте преобразуем 9 дней в сутки. Мы знаем, что 1 день = 24 часа, поэтому:
[ t = 9 \text{ дней} = 9 \text{ суток} ]
Теперь подставим данные в формулу:
[ N(9) = 9 \cdot 10^{24} \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^{\frac{9}{4.5}} ]
Сначала найдем значение ( \frac{9}{4.5} ):
[ \frac{9}{4.5} = 2 ]
Таким образом, формула для ( N(9) ) становится:
[ N(9) = 9 \cdot 10^{24} \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^{2} ]
Теперь посчитаем ( \left( \frac{1}{2} \right)^{2} ):
[ \left( \frac{1}{2} \right)^{2} = \frac{1}{4} ]
Теперь подставим это значение в формулу:
[ N(9) = 9 \cdot 10^{24} \cdot \frac{1}{4} ]
Теперь мы можем упростить выражение:
[ N(9) = \frac{9 \cdot 10^{24}}{4} = 2.25 \cdot 10^{24} ]
Таким образом, количество нераспавшихся атомов кальция через 9 дней составит:
Ответ: ( 2.25 \cdot 10^{24} ) атомов.