Давайте решим задачу шаг за шагом.
Дано:
- Начальная масса вещества, ( m_0 = 7 ) кг
- Время, прошедшее, ( t = 112 ) дней
- Период полураспада, ( T_{1/2} = 74 ) дня
- Постоянная Авогадро, но в этой задаче она не нужна, так как вопрос о массе, а не о количестве молей или атомов.
Шаг 1. Определение формулы для радиоактивного распада
Масса радиоактивного вещества со временем уменьшается по закону экспоненциального распада:
[
m(t) = m_0 \times \left( \frac{1}{2} \right)^{\frac{t}{T_{1/2}}}
]
где:
- ( m(t) ) — масса через время ( t ),
- ( m_0 ) — начальная масса,
- ( T_{1/2} ) — период полураспада,
- ( t ) — прошедшее время.
Шаг 2. Подставляем известные значения
[
m(112) = 7 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{112}{74}}
]
Шаг 3. Вычислим степень
[
\frac{112}{74} \approx 1.514
]
Шаг 4. Вычислим ( \left(\frac{1}{2}\right)^{1.514} )
Используем логарифмы или калькулятор:
[
\left(\frac{1}{2}\right)^{1.514} = 2^{-1.514}
]
[
= e^{-\ln 2 \times 1.514}
]
[
\ln 2 \approx 0.693
]
[
\Rightarrow e^{-0.693 \times 1.514} = e^{-1.049}
]
[
\approx 0.351
]
Шаг 5. Рассчитываем итоговую массу
[
m(112) \approx 7 \times 0.351 \approx 2.457 \ \text{кг}
]
Ответ:
Масса радиоактивного препарата через 112 дней составляет приблизительно 2,5 кг (округляя до десятых).
Если есть вопросы или нужно подробнее — обращайтесь!