1. У скільки разів кількість атомів йоду-131 зменшиться за певний період часу, якщо період напіврозпаду радіоактивного

Тема: Атомна фізика

Інформація:

1. Радіоактивний розпад - це процес, при якому нестійкі ядра атомів розпадаються на більш стабільні форми. Період напіврозпаду - це час, за який половина кількості радіоактивних атомів розпадається.
2. Закон збереження енергії - у ядерних реакціях сумарна енергія вихідних частинок дорівнює сумарній енергії кінцевих частинок.
3. Массовые единицы электронвольтов - это единицы измерения массы частиц в ядерной физике. 1 атомная единица массы (а.е.м.) составляет 931,5 МэВ/с^2.

Задача 1:

Для розв"язання цієї задачі використовується формула для обчислення кількості залишкових атомів після певного часу:

N(t) = N(0) * (1/2)^(t/T)

де:
N(t) - кількість залишкових атомів після часу t
N(0) - початкова кількість атомів
t - час
T - період напіврозпаду

Отже, знаючи, що період напіврозпаду йоду-131 становить 8 днів, ми можемо використовувати цю формулу, щоб отримати кількість атомів йоду-131 після певного періоду часу.

Розв"язок:

Давайте використаємо формулу і підставимо значення в неї:

N(t) = N(0) * (1/2)^(t/T)
N(t) = N(0) * (1/2)^(8/8)
N(t) = N(0) * (1/2)^1
N(t) = N(0) * 1/2

Отже, кількість атомів йоду-131 зменшиться вдвічі за цей період часу.

Задача 2:

Для розв"язання цієї задачі потрібно використовувати формулу для обчислення енергетичного виходу ядерної реакції:

E = ∆mc^2

де:
E - енергетичний вихід
∆m - масова різниця між вихідними і кінцевими частинками
c - швидкість світла

Крок 1: Обчислимо масову різницю для кожного атома:

∆m(гелій) = маса гелію - маса водню = 4,0026 - 1,00783 = 2,99477 а.е.м.
∆m(азот) = маса азоту - маса водню = 14,00307 - 1,00783 = 12,99524 а.е.м.
∆m(кисень) = маса кисню - маса водню = 16,99913 - 1,00783 = 15,9913 а.е.м.

Крок 2: Підставимо ці значення в формулу:

E = (∆m(гелій) + ∆m(азот) + ∆m(кисень)) * c^2

E = (2,99477 + 12,99524 + 15,9913) * (931,5 * 10^6)^2

Отже, можна обчислити модуль енергетичного виходу ядерної реакції, підставивши значення і обчисливши вираз.

Рекомендації:

Для кращого розуміння атомної фізики, рекомендується ознайомитися з основними поняттями, такими як радіоактивний розпад, період напіврозпаду, закон збереження енергії. Також, важливо зрозуміти, як використовувати формули для обчислення різних параметрів і як правильно підставляти значення.

Вправа:

1. Якщо початкова кількість атомів радіоактивного матеріалу становила 1000 штук, обчисліть кількість атомів, яка залишиться після двох періодів напіврозпаду. Період напіврозпаду становить 5 днів.

2. Обчисліть енергетичний вихід ядерної реакції, якщо масова різниця між вихідними і кінцевими частинками складає 3 а.е.м. Швидкість світла дорівнює 3 * 10^8 м/с.