Cho \( {}_{92}^{238}U\) và \({}_{92}^{235}U\) có chu kì bán rã lần lượt là T1=4,5 tỉ năm và T2=0,713 tỉ năm. Hiện nay trong quặng uran thiên nhiên có lẫn \({}_{92}^{238}U\) và\({}_{92}^{235}U\) theo tỉ lệ 160:1. Giả sử ở thời điểm tạo thành Trái Đất tỉ lệ trên là 1:1. Tuổi của Trái Đất khoảng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi N0 là số nguyên tử của U238 và cũng là số nguyên tử của U235 ở thời điểm tạo thành trái đất.
Số nguyên tử của U238 và U235 thời điểm t lần lượt là:
\( \begin{array}{l} {N_1} = {N_0}{.2^{\frac{{ - t}}{{{T_1}}}}}\\ {N_2} = {N_0}{.2^{\frac{{ - t}}{{{T_2}}}}} \end{array}\)
\( \to \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = {2^{\frac{{ - t}}{{{T_2}}} - \frac{{ - t}}{{{T_1}}}}}\)
Ta có:
\( \to \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = {2^{\frac{{ - t}}{{{T_2}}} - \frac{{ - t}}{{{T_1}}}}} = \frac{{140}}{1} \Leftrightarrow t(\frac{1}{{{T_{235}}}} - \frac{1}{{{T_{238}}}}) = \log _2^{140}\)
\( \to t = \frac{{\log _2^{140}}}{{(\frac{1}{{{T_{235}}}} - \frac{1}{{{T_{238}}}})}} = \frac{{\log _2^{140}}}{{(\frac{1}{{0,713}} - \frac{1}{{4,5}})}} = 6,04\) tỉ năm
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Nguyễn Viết Xuân