Question

Помогите пожалуйста. Период полураспада калия-42 равен 12 часов. Сколько энергии выделит посутки препарат, содержащий 10 мг калия, если при распаде каждого ядравыделяется энергия 5 МэВ? Ответ предоставить в МДж.

Answer 1

N = N₀ * 2^(-t/T) -закон радиоактивного распада, N - число оставшихся ядер спустя время t
N₀ - N - число распавшихся ядер за время t
N₀ - N = N₀ - N₀ * 2^(-t/T) = N₀ * (1 - 2^(-t/T)) = N₀ * (1 - 2^(-24/12) = N₀ * (1 - 2⁻²) = N₀ * (1 - 1/2²) = N₀ * (1 - 1/4) = 0,75 * N₀
N₀ = m * Na / M = 10*10⁻⁶ кг * 6,02*10²³ моль⁻¹ / 42*10⁻³ кг/моль ≈ 1,43*10²⁰
W = W₀ * 0,75 * N₀ = 5 МэВ * 0,75 * 1,43*10²⁰ ≈ 5,36*10²⁰ МэВ
1 МэВ = 1,6*10⁻¹⁹ МДж => W = 85,8 МДж

Answer 2

Держи ответ в прикрепленном файле!

Answer 3

Период полураспада калия-42 равен 12 часов, что означает, что за 12 часов количество распавшихся атомов уменьшится в два раза.

Для решения задачи мы можем использовать формулу для расчета энергии, выделяемой при распаде:

E = N * Δm * c^2,

где E - энергия, N - количество распавшихся атомов, Δm - разница в массе до и после распада, c - скорость света.

Сначала найдем количество распавшихся атомов. Поскольку период полураспада равен 12 часам, то за сутки (24 часа) количество распавшихся атомов уменьшится в 2^2 = 4 раза. Таким образом, за сутки N = 10 мг / 42 * 4 = примерно 0,238 мг.

Теперь найдем разницу в массе:

Δm = масса до распада - масса после распада = 10 мг - 10 мг / 42 = примерно 10 мг.

Теперь подставим все значения в формулу:

E = 0,238 * 10 * (3 * 10^8)^2 = примерно 2,14 * 10^-11 Дж.

Теперь переведем полученное значение в мегаджоули:

2,14 * 10^-11 Дж = 2,14 * 10^-17 МДж.

Таким образом, препарат, содержащий 10 мг калия, выделит примерно 2,14 * 10^-17 МДж энергии за сутки.