При визначенні періоду напіврозпаду радіоактивного препарату лічильник імпульсів показав n1 імпульсів у хвилину, а через час tпісля початку першого виміру n2імпульсів у хвилину. Визначити постійну радіоактивного розпаду λ і період напіврозпаду τ.
Рішення.
Відповідно до закону радіоактивного розпаду:
, (1)
де N0 – число атомів у початковий момент часу, N – число атомів, що маються в наявності в момент часу t. Число імпульсів, що реєструється лічильником за час виміру Δt (тривалість рахунку імпульсів), пропорційно числу атомів, що розпалися. При першому вимірі:
, (2)
де N1 – кількість атомів до моменту початку відліку, k – постійний для даного приладу і даного взаємного розташування приладу і радіоактивного препарату коефіцієнт.
При другому вимірі:
. (3)
Тут N2 - кількість атомів до моменту початку другого виміру.
За умовою задачі Δt1 = Δt2 = Δt =1 хв. Отже, λΔt1 = λΔt1.
Розділивши (2) на (3), одержимо:
. (4)
У силу закону радіоактивного розпаду:
, (5)
де t - час, що пройшов між початком першого і другого виміру. Отже:
. (6)
Прологарифмуємо (6):
ln (7)
Постійна радіоактивного розпаду:
ln (8)
Період напіврозпаду виражається через постійну розпаду за допомогою співвідношення: