Яка швидкість розпаду радіоактивного плутонію 238? Яка енергія, W(нульове), виділяється при розпаді кожного ядра?

Предмет вопроса: Розпад радіоактивного плутонію-238

Пояснення: Радіоактивні елементи, такі як радіоактивний плутоній-238, розпадаються з часом, виділяючи енергію. Швидкість розпаду плутонію-238 визначається його періодом напіврозпаду - часом, за який половина ядер плутонію-238 розпадеться. Для плутонію-238 період напіврозпаду дорівнює близько 87 років.

Швидкість розпаду плутонію-238 можна виразити через його активність, що показує скільки ядер розпадається за одиницю часу. Активність плутонію-238 визначається формулою:

A = λ * N,

де A - активність, λ - константа розпаду (λ ≈ 0,693 / T), N - кількість ядер плутонію-238.

Таким чином, щоб знайти швидкість розпаду (V), ми можемо скористатися формулою:

V = dN/dt = -λ * N,

де dN/dt - зміна кількості ядер з часом (- знак показує, що кількість ядер зменшується), λ - константа розпаду, N - кількість ядер плутонію-238.

Щоб знайти енергію, яка виділяється при розпаді кожного ядра плутонію-238 (W(нульове)), ми використовуємо рівняння Ейнштейна:

E = mc^2,

де E - енергія, m - маса ядра, c - швидкість світла.

Для розрахунку енергії, виділеної протягом 24 годин (W) в зразку масою m, ми можемо використати формулу:

W = λ * N * Е * t,

де λ - константа розпаду, N - кількість ядер плутонію-238, Е - енергія розпаду кожного ядра, t - час виділення енергії.

Приклад використання:
1. Яка швидкість розпаду плутонію-238?
2. Яка енергія, W(нульове), виділяється при розпаді кожного ядра плутонію-238?
3. Скільки енергії виділяється протягом 24 годин в зразку масою 10 міліграм плутонію-238?

Порада: Для кращого розуміння розпаду радіоактивних елементів рекомендується ознайомитися з теорією ядерної фізики та основними принципами радіоактивного розпаду.

Тема вопроса: Радіоактивний розпад плутонію 238

Пояснення: Радіоактивний розпад - це процес переходу радіоактивного ядра в інше ядро та/або видачі часток та енергії. Швидкість радіоактивного розпаду можна виміряти за допомогою поняття піврозпаду, що означає час, за який половина ядер радіоактивної речовини розпадуться.

У разі плутонію 238 (Pu-238) його швидкість радіоактивного розпаду дуже незначна. Плутоній 238 має дуже велику періоду піврозпаду - близько 87,7 років. Це означає, що половина маси плутонію 238 розпадеться лише через такий час.

Щодо енергії, яка виділяється під час радіоактивного розпаду кожного ядра, вона може бути розрахована за допомогою формули Е = mc², де Е - енергія, m - маса речовини та c - швидкість світла.

Якщо активність плутонію 238 залишається постійною, то можна визначити, скільки енергії виділяється протягом 24 годин (або будь-якого іншого періоду). Для цього вам потрібно знати активність плутонію 238 та його період піврозпаду.

Приклад використання:
1. Швидкість розпаду плутонію 238 дуже незначна через його великий період піврозпаду.
2. Енергія, що виділяється при розпаді кожного ядра плутонію 238, може бути розрахована за допомогою формули Е = mc².
3. Щоб визначити, скільки енергії виділяється протягом 24 годин в зразку масою 10 міліграм плутонію 238, потрібно знати активність плутонію 238 та його період піврозпаду.

Порада: Щоб краще зрозуміти радіоактивний розпад та розрахунки, пов"язані з ним, рекомендується ознайомитися з основними поняттями радіоактивності, які входять до складу програми з фізики. Подальше вивчення та вирішення загальних вправ допоможе закріпити отримані знання.

Вправа: Визначте, скільки енергії виділяється при радіоактивному розпаді 1 грама плутонію 238 за умов, що активність становить 100 Бк (беккерелів) та час складає 10 хвилин. Використайте формулу Е = mc².