Với giải Bài tập 5 trang 122 Vật lí 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 25: Bài tập về vật lí hạt nhân giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 25: Bài tập về vật lí hạt nhân

Bài tập 5 trang 122 Vật Lí 12: Vào tháng 6 năm 2024, người lái xe tải sẽ phải chờ bao nhiêu lâu để toàn bộ lượng thuốc đông y chất đầy thùng xe tải được chiếu xạ để bảo quản tại Trung tâm chiếu xạ Hà Nội (Hình 25.3), biết rằng cũng tại nơi đó vào tháng 1 năm 2022 người lái xe đã phải chờ 150 phút chiếu xạ cùng lượng thuốc như vậy và trung tâm chiếu xạ vẫn sử dụng nguồn chiếu xạ là ${}_{27}^{60}\mathrm{Co}$ có chu kì bán rã là 5,3 năm?

Lời giải:

Khi t << T thì $e^{-x}\approx 1-x$

Số hạt nhân bị phân rã trong lần chiếu xạ đầu tiên:

$\Delta N=N_0\left(1-e^{-\lambda t}\right)\approx N_0\left(1-(1-\lambda t)\right)=N_0.\lambda t$

Khoảng thời gian từ tháng 1 năm 2022 đến tháng 6 năm 2024 là 30 tháng.

Sau 30 tháng số hạt nhân còn lại: $N_0^{\text{'}}=N_0{.2}^{-\frac{\frac{30}{12}}{5,3}}=N_0{.2}^{-\frac{25}{53}}$

Số hạt nhân bị phân rã trong lần chiếu xạ tiếp theo:

$\Delta N\text{'}=N_0^{\text{'}}\left(1-e^{-\lambda t\text{'}}\right)\approx N_0^{\text{'}}\left(1-(1-\lambda t\text{'})\right)=N_0^{\text{'}}.\lambda t\text{'}=N_0{.2}^{-\frac{25}{53}}.\lambda t\text{'}$

Để 2 lần chiếu xạ có kết quả như nhau thì:

$\Delta N=\Delta N\text{'}\iff N_0.\lambda t=N_0{.2}^{-\frac{25}{53}}.\lambda t\text{'}\iff t\text{'}=\frac{t}{2^{-\frac{25}{53}}}=\frac{150}{2^{-\frac{25}{53}}}\approx 208$ phút.