7. uzdevums

Aprēķini radioaktīvas vielas pussabrukšanas periodu, ja zināms, ka nedēļā sairst 20 % šīs vielas. (Izmantot radioaktīvas vielas sabrukšanas formulu M(t)=M0e-kt, kur M0 – radioaktīvās vielas masa sākumā, M(t) - radioaktīvās vielas masa pēc laika t, k – koeficients).

Atrisinājums.

Lai aprēķinātu šīs vielas pussabrukšanas periodu (laiku, kurā sabrūk puse no radioaktīvās vielas), vispirms jānosaka koeficients k.

Tālāk

Uzdevumā dots, ka pēc vienas nedēļas radioaktīvā viela samazinās par 20 %, tas nozīmē, ka pēc nedēļas radioaktīvās vielas masa būs 0,8M0.

Tālāk
Ievietojam t = 1vienādojumā M(t) = M0-kt
M(1) = M0e-k · 1
0,8M0 = M0e-k · 1

Tālāk
Atrisinam šo vienādojumu
0,8M0 = M0e-k · 1
0,8 = e-k

Tālāk

Logaritmējam abas vienādojuma puses:

ln0,8= ln(e-k)
ln0,8 = -k
k = -ln 0,8

Tālāk

Aprēķinām ln 0,8 ar zinātnisko kalkulatoru:
k = -ln0,8 ≈ 0,233

Tālāk

Ievietojam atrasto k vērtību vienādojumā M(t) = M0e-kt:

M(t) = M0 e- 0,223t


Tālāk

Lai noteiktu pussabrukšanas periodu, mums jāaprēķina laiks, kurā sabrūk puse no radioaktīvās vielas masas. Puse no sākotnējās masas ir 0,5M0, ievietojam šo lielumu vienādojumā M(t)=M0 - 0,223t un izrēķinām t.

Tālāk

0,5M0 = M0e-0,223t

0,5 = e-0,223t

Tālāk

Logaritmējam abas vienādojuma puses
ln0,5 = ln(e-0,223t)

ln0,5 = - 0,223t

Tālāk

Aprēķinām ln 0,5 ar zinātnisko kalkulatoru:

-0,693=-0,223t

t ≈ 3,106 (nedēļas) jeb aptuveni 22 dienas.

Atbilde
Atbilde
Radioaktīvās vielas pussabrukšanas periods ir aptuveni 22 dienas.