Радиоактивный… — Задание 16 ЕГЭ по физике №00048532
Радиоактивный Распад
№2. Задание 16
ID: 00048532
Из ядер таллия ${}^{208}_{81}\text{Tl}$ при бета-распаде с периодом полураспада $3$ мин образуются стабильные ядра свинца. В момент начала наблюдения в образце содержится $8\cdot10^{20}$ ядер таллия. Через какую из точек, кроме начала координат, пройдёт график зависимости числа ядер свинца от времени (см. рисунок)?

Источник: Сборник Демидовой 2017
Решение
Каждое распавшееся ядро таллия становится ядром свинца. Значит, свинца в любой момент ровно столько, сколько таллия уже распалось:
$$N_{\text{Pb}}=N_0-N_{\text{Tl}}=N_0\left(1-\left(\dfrac12\right)^{t/T}\right).$$
Проверим точки рисунка. На вертикальной оси одна клетка — $1\cdot10^{20}$, на горизонтальной — $1{,}5$ мин. Точки: 1 — ($1{,}5$ мин; $2\cdot10^{20}$), 2 — ($3$ мин; $4\cdot10^{20}$), 3 — ($4{,}5$ мин; $5{,}5\cdot10^{20}$), 4 — ($6$ мин; $7{,}5\cdot10^{20}$).
Точка 2. $t=3$ мин — ровно один период: таллия осталась половина, $4\cdot10^{20}$, распалось $8\cdot10^{20}-4\cdot10^{20}=4\cdot10^{20}$. Свинца $4\cdot10^{20}$ — точка 2 на графике.
Остальные точки не подходят. При $t=6$ мин (два периода) таллия осталась четверть, $2\cdot10^{20}$, свинца $6\cdot10^{20}$, а не $7{,}5\cdot10^{20}$. При $t=1{,}5$ мин таллия осталось $8\cdot10^{20}\cdot\left(\dfrac12\right)^{0{,}5}\approx5{,}66\cdot10^{20}$, свинца $\approx2{,}34\cdot10^{20}$, а не $2\cdot10^{20}$. При $t=4{,}5$ мин таллия $\approx2{,}83\cdot10^{20}$, свинца $\approx5{,}17\cdot10^{20}$, а не $5{,}5\cdot10^{20}$.
Проверим себя. Свинец набирается всё медленнее: за первый период $4\cdot10^{20}$, за второй только $2\cdot10^{20}$. Точка 2 с этим согласуется.
Ответ
Другие задания по теме «Радиоактивный Распад» (8)
- Задание 16 №00048697 — Ядро радона в степени 222 индекс 86 Rn испытывает альфа -распад, при этом…
- Задание 16 №00048691 — Ядро протактиния в степени 226 индекс 91 Pa испытывает альфа -распад, при этом…
- Задание 16 №00048557 — Ядро платины в степени 176 индекс 78 Pt испытывает альфа -распад, при этом…
- Задание 16 №00048554 — Ядро радиоактивного химического элемента в степени A индекс Z X испытывает один…
- Задание 16 №00048536 — В свинцовую капсулу поместили радиоактивный актиний в степени 227 индекс 89 Ac.…
- Задание 16 №00048535 — В свинцовую капсулу поместили радиоактивный кальций в степени 45 индекс 20 Ca.…
- Задание 16 №00048534 — Образец радиоактивного радия в степени 224 индекс 88 Ra находится в закрытом…
- Задание 16 №00048533 — Закон радиоактивного распада ядер некоторого изотопа имеет вид: N равно N…