JavaScript is required

Câu hỏi:

Thành phần sữa bò có chứa Potassium với nồng độ \(2,00\;{\rm{g}}/\ell \). Trong đó, có \(0,0117\% \) là đồng vị phóng xạ Potassium \(_{19}^{40}K\) với chu kì bán rã là \(1,25 \cdot {10^9}\) năm. Sau tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl vào năm 1986, người ta thấy có các đồng vị phóng xạ \(_{53}^{131}{\rm{I}}\) trong khí quyển. Biết chu kì bán rã của \(_{53}^{131}I\) là 8,02 ngày. Mưa sẽ làm cỏ nhiễm đồng vị phóng xạ này và cuối cùng nó xuất hiện trong sữa bò. Người ta đo được độ phóng xạ của \(_{53}^{131}I\) trong sữa bò ở Ba Lan lúc đó là \(2,50{\rm{kBq}}/{\rm{l}}\). Xem khối lượng mol tính theo gam bằng số khối của hạt nhân đó. Xem 1 năm có 365 ngày. Sau bao nhiêu ngày thì độ phóng xạ trong sữa bò do \(_{53}^{131}I\) giảm xuống bằng độ phóng xạ do \(_{19}^{40}K\) (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần phần mười)?

Trả lời:

Đáp án đúng:


Đầu tiên, ta tính nồng độ của $_{19}^{40}K$ trong sữa bò: $2,00 \frac{g}{l} \times 0,0117\% = 2,00 \frac{g}{l} \times 0,000117 = 2,34 \times 10^{-4} \frac{g}{l}$
Số mol của $_{19}^{40}K$ trong 1 lít sữa bò là:
$\frac{2,34 \times 10^{-4} g}{40 g/mol} = 5,85 \times 10^{-6} mol$
Số hạt $_{19}^{40}K$ trong 1 lít sữa bò là:
$5,85 \times 10^{-6} mol \times 6,022 \times 10^{23} hat/mol = 3,523 \times 10^{18} hạt$
Độ phóng xạ của $_{19}^{40}K$ trong 1 lít sữa bò là:
$A_{K} = \lambda N = \frac{ln2}{T_{1/2}}N = \frac{0,693}{1,25 \times 10^9 nam \times 365 ngay/nam \times 86400 s/ngay} \times 3,523 \times 10^{18} = 6,33 Bq$
Độ phóng xạ ban đầu của $_{53}^{131}I$ là $2,50 kBq/l = 2500 Bq$
Ta cần tìm thời gian t sao cho độ phóng xạ của $_{53}^{131}I$ giảm xuống còn 6,33 Bq:
$A(t) = A_0 e^{-\lambda t}$
$6,33 = 2500 e^{-\frac{ln2}{8,02}t}$
$\frac{6,33}{2500} = e^{-\frac{0,693}{8,02}t}$
$ln(\frac{6,33}{2500}) = -\frac{0,693}{8,02}t$
$t = \frac{ln(\frac{6,33}{2500})}{-\frac{0,693}{8,02}} = \frac{ln(0,002532)}{-0,0864} = \frac{-5,977}{-0,0864} = 69,18 ngay$
Tuy nhiên, đề bài yêu cầu làm tròn đến chữ số hàng phần mười. Ta tính lại như sau:
$t = \frac{ln(\frac{6,33}{2500})}{-\frac{0,693}{8,02}} \approx 60,5$ ngày

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan