Давайте решим задачу по порядку, поясняя каждый шаг.
Дано:
- Начальное количество ядер радиоактивного изотопа Висмута-210 (\( N_0 \))
- Период полураспада изотопа: \( T = 5 \) дней
- Нужно найти время, когда количество ядер уменьшится до \( N = \frac{N_0}{8} \)
Формула радиоактивного распада:
Количество ядер после времени \( t \):
\[ N = N_0 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}} \]
где:
- \( N_0 \) — начальное число ядер,
- \( N \) — число ядер после времени \( t \),
- \( T \) — период полураспада.
- Подставляем данные:
\[ \frac{N_0}{8} = N_0 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{5}} \]
- Сокращаем \( N_0 \) в обеих частях:
\[ \frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{5}} \]
- Записываем \( \frac{1}{8} \) как степень двойки:
\[ \frac{1}{8} = \frac{1}{2^3} = 2^{-3} \]
- Получается уравнение:
\[ 2^{-3} = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{5}} = 2^{-\frac{t}{5}} \]
- Равенства оснований — равные показатели:
\[ -3 = -\frac{t}{5} \]
- Решаем относительно \( t \):
\[ -3 = -\frac{t}{5} \implies 3 = \frac{t}{5} \implies t = 3 \times 5 = 15 \text{ дней} \]
Ответ: через 15 дней количество ядер изотопа Висмута-210 уменьшится до \(\frac{N_0}{8}\).