Để đo độ phóng xạ của một chất phóng xạ , người ta dùng một máy đếm xung. Khi chất này phóng xạ ra các hạt β - , các hạt này đập vào máy và khi đó, trong máy xuất hiện một xung điện và bộ đếm tăng thêm 1 đơn vị. Ban đầu máy đếm được 960 xung trong vòng một phút nhưng sau đó 3 giờ chỉ còn 120 xung trong một phút (với cùng điều kiện). Hỏi chu kì bán rã của chất này là bao nhiêu giờ?
A. 0,5 giờ.
B. 1 giờ.
C. 1,5 giờ.
D. 2 giờ.
Gọi ∆ N 1 là số hạt β - được phóng ra trong khoảng thời gian ∆ t 1 kể từ thời điểm ban đầu.
Ta có
∆ N 1 = N 01 - N 1 = N 01 1 - e - k ∆ t 1
với N 01 là số hạt phóng xạ β - ban đầu.
Sau 3 giờ, số nguyên tử còn lại trong chất phóng xạ là N 02 = N 01 . e - 3 k .
Kể từ thời điểm này, trong khoảng thời gian ∆ t 2 thì số hạt β - tạo thành là
∆ N 2 = N 02 - N 01 = N 02 1 - e - k ∆ t 2
Cho ∆ t 1 = ∆ t 2 = 1 phút thì theo giả thiết, ta có ∆ N 1 = 960; ∆ N 2 = 120. Khi đó
∆ N 1 ∆ N 2 = e - 3 k ⇔ 120 960 = e - 3 k ⇔ 8 - 1 = e - 3 k ⇔ k = ln 2
Vậy T = k ln 2 = 1 (giờ) là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ.
Đáp án B
