Câu hỏi: Đồng vị phóng xạ $_{84}^{210}Po$ phân rã $\alpha $, biến đổi thành động vị bền $_{82}^{206}Pb$ với chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu $_{84}^{210}Po$ tinh khiết. Đến thời điểm t, tổng số hạt α và số hạt nhân $_{82}^{206}~\text{Pb}$ (được tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân $_{84}^{210}Po$ còn lại. Giá trị của t bằng
A. 552 ngày.
B. 414 ngày.
C. 828 ngày.
D. 276 ngày.
A. 552 ngày.
B. 414 ngày.
C. 828 ngày.
D. 276 ngày.
Phương pháp:
Số hạt còn lại sau phân rã: $N={{N}_{0}}\cdot {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}$
Số hạt đã bị phân rã: $\Delta N={{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}} \right)$
Cách giải:
Phương trình phản ứng: $_{84}^{210}Po\to \alpha +_{82}^{206}Pb$
Ta có số Pb được tạo ra chính bằng số hạt He được tạo ra và bằng số Po đã phân rã.
Tại thời điểm t:
Số hạt Po còn lại: ${{N}_{{{p}_{o}}}}={{N}_{0}}\cdot {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}$
Số hạt He và số hạt Pb: ${{N}_{\alpha }}={{N}_{Pb}}={{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}} \right)$
Theo đề bài, ta có: ${{N}_{\alpha }}+{{N}_{Pb}}=14{{N}_{Po}}$
$\Leftrightarrow 2{{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}} \right)=14{{N}_{0}}\cdot {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}\Leftrightarrow 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}}={{7.2}^{-\dfrac{t}{T}}}$
$\Rightarrow {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}=\dfrac{1}{8}={{2}^{-3}}\Rightarrow \dfrac{t}{T}=3\Rightarrow t=3T=3.138=414$ ngày.
Số hạt còn lại sau phân rã: $N={{N}_{0}}\cdot {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}$
Số hạt đã bị phân rã: $\Delta N={{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}} \right)$
Cách giải:
Phương trình phản ứng: $_{84}^{210}Po\to \alpha +_{82}^{206}Pb$
Ta có số Pb được tạo ra chính bằng số hạt He được tạo ra và bằng số Po đã phân rã.
Tại thời điểm t:
Số hạt Po còn lại: ${{N}_{{{p}_{o}}}}={{N}_{0}}\cdot {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}$
Số hạt He và số hạt Pb: ${{N}_{\alpha }}={{N}_{Pb}}={{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}} \right)$
Theo đề bài, ta có: ${{N}_{\alpha }}+{{N}_{Pb}}=14{{N}_{Po}}$
$\Leftrightarrow 2{{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}} \right)=14{{N}_{0}}\cdot {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}\Leftrightarrow 1-{{2}^{-\dfrac{t}{T}}}={{7.2}^{-\dfrac{t}{T}}}$
$\Rightarrow {{2}^{-\dfrac{t}{T}}}=\dfrac{1}{8}={{2}^{-3}}\Rightarrow \dfrac{t}{T}=3\Rightarrow t=3T=3.138=414$ ngày.
Đáp án B.