Một mẫu quặng có hai chất phóng xạ U235 và U238 . Tại thời điểm hiện tai hàm lượng 0,72%. Chu kì bán rã của U235 và U238 lần lượt là 0,704(tỉ năm) và 4,46(tỉ năm). Hỏi tại thời điểm hình thành trái đất cách đây 4,5 năm thì hàm lượng của U235 chiếm bao nhiêu(%) trong mẫu
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(\frac{N_Y\left(t\right)}{N_X\left(t\right)}=\frac{N-N\left(t\right)}{N\left(t\right)}=\frac{N_0\left(1-2^{-\frac{t}{T}}\right)}{N_02^{-\frac{t}{T}}}=k.\)
=> \(1-X=kX\Rightarrow X=\frac{1}{1+k}.\) (đặt \(X=2^{-\frac{t}{T}}\))
\(\frac{N_{Y1}}{N_{X1}}=\frac{N_0\left(1-2^{-\frac{\left(t-2T\right)}{T}}\right)}{N_02^{-\frac{\left(t-2T\right)}{T}}}=\frac{1-2^{\frac{-t+2T}{T}}}{2^{\frac{-t+2T}{T}}}=\frac{1-4.2^{-\frac{t}{T}}}{4.2^{-\frac{t}{T}}}=\frac{1-4X}{4X}=\frac{k-3}{4}.\)
chọn đáp án.A
Đáp án C
Tại thời điểm t1 ta có tỉ lệ giữa số hạt nhân Y và số hạt nhân X trong mẫu là
Tại thời điểm t2 = t1 + 3T thì tỉ lệ đó là
⇒
2
t
1
/
T
+
3
-
1
=
8
.
2
t
1
/
T
=
8
.
(
k
+
1
)
-
1
=
8
k
+
7
- Gọi: N0 là số hạt nhân ban đầu của mỗi đồng vị phóng xạ \(\Rightarrow\) số hạt nhân ban đầu của hỗn hợp là \(2N_0\)
N1 là số hạt nhân còn lại của đồng vị phóng xạ 1. Ta có: \(N_1=N_02^{-\frac{t}{T_1}}\)
N2 là số hạt nhân còn lại của đồng vị phóng xạ 2. Ta có: \(N_2=N_02^{-\frac{t}{T_2}}\)
- Phần trăm số hạt nhân còn lại của hỗn hợp: \(\frac{N_1+N_2}{2N_0}=0,5\)\(\left(2^{-\frac{t}{T_1}}+2^{-\frac{t}{T_2}}\right)\):
+ Tại t1: \(0,5\left(e^{-\frac{In2}{2,4}t_1}+e^{-\frac{In2}{4}t_1}\right)\)\(=0,1225\Rightarrow t_1=81,16585\)
+ Tại t2: \(0,5\left(e^{-\frac{In2}{2,4}t_2}+e^{-\frac{In2}{4}t_2}\right)\)\(=0,25\Rightarrow t_2=40,0011\)
Tỷ số thời gian: \(\frac{t_1}{t_2}=2\)
\(\rightarrow A\)
theo công thức trong sách m=mo2-t/T với mo là lượng ban đầu, m là lượng còn lại ở thời điểm đang xét là thời điểm t. vào thời điểm t1, còn 20%=1/5 chưa bị phân rã = m, và so với mo. Vậy nên ta có như trong ảnh
+ Ở thời điểm t1 số hạt nhân chưa bị phân rã : \(N_{1} = N_{0} 2^{-t_{1}/T} = \frac{N_{0}}{5}\)
+ Đến thời điểm \(t2 = t1+100(s)\) số hạt nhân X chưa bị phân rã : \(N_{2} = N_{0} 2^{-(t_{1}+100)/T} = \frac{N_{0}}{20} = \frac{N_{1}}{4} = N_{1}2^{-2}\) (1)
+ Nếu ta coi t1 là thời điểm ban đầu với N1 hạt thì số hạt còn lại sau 100s là N2, và khi đó: \(N_{2} = N_{1}.2^{-100/T}\) (2)
+ Từ (1) và (2) suy ra : \(-100/T = -2 \Rightarrow T = 50s\)
Giả sử hiện tại ta có số hạt N235 = 72 hạt thì số hạt N238 = 10000 - 72 = 9928
Áp dụng CT tìm số hạt còn lại: \(N=\frac{N_0}{2^{\frac{t}{T}}}\Rightarrow N_0=N.2^{\frac{t}{T}}\)
Tại thời điểm hình thành trái đất:
\(N_{0235}=72.2^{\frac{4,5}{0,704}}\)
\(N_{0238}=9928.2^{\frac{4,5}{4,46}}\)
\(\Rightarrow\frac{N_{0235}}{N_{0238}}=\frac{72.2^{\frac{4,5}{0,704}}}{9928.2^{\frac{4,5}{4,46}}}=0,303\)
% Hàm lượng U235 là: \(\frac{0,303}{1+0,303}=23,3\%\)
23,3%