Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 412198
i

В ходе бета-рас­па­да ра­дио­ак­тив­но­го изо­то­па А каж­дые 8 минут по­ло­ви­на его ато­мов без по­те­ри массы пре­об­ра­зу­ют­ся в атомы ста­биль­но­го изо­то­па Б. В на­чаль­ный мо­мент масса изо­то­па А со­став­ля­ла 160 мг. Най­ди­те массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся изо­то­па Б через 40 минут. Ответ дайте в мил­ли­грам­мах.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рост массы ста­биль­но­го изо­то­па пред­став­ля­ет собой гео­мет­ри­че­скую про­грес­сию с пер­вым чле­ном b_1=80 и зна­ме­на­те­лем q= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Сумма гео­мет­ри­че­ской про­грес­сии n чле­нов может быть най­де­на по фор­му­ле S_n= дробь: чис­ли­тель: b_1 левая круг­лая скоб­ка q в сте­пе­ни n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: q минус 1 конец дроби .

Не­об­хо­ди­мо найти массу ста­биль­но­го изо­то­па Б через 40 минут, то есть S_5, имеем:

S_5= 80 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 5 минус 1, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 1 конец дроби =155 мг.

Ответ: 155.

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

Масса об­ра­зо­вав­ше­го­ся изо­то­па Б равна раз­но­сти массы ис­ход­но­го ве­ще­ства и массы остав­ше­го­ся изо­то­па А. Каж­дые 8 минут оста­ет­ся по­ло­ви­на ато­мов изо­то­па А, сле­до­ва­тель­но, по­сле­до­ва­тель­ность зна­че­ний масс изо­то­па А пред­став­ля­ет собой гео­мет­ри­че­скую про­грес­сию с пер­вым чле­ном b_1=80 и зна­ме­на­те­лем q= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Най­дем массу изо­то­па А через 40 минут, то есть b_5:

b_5=b_1 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 5 минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =80 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби =5.

Тогда масса об­ра­зо­вав­ше­го­ся изо­то­па Б со­ста­вит 160 − 5  =  155 мг.

 

При­ме­ча­ние.

За­ме­тим, что в ка­че­стве пер­во­го члена гео­мет­ри­че­ской про­грес­сии бе­рет­ся масса изо­то­па не в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни, а через 8 минут. Сле­до­ва­тель­но,

b1  —  масса изо­то­па через 8 минут,

b2  —  масса изо­то­па через 16 минут,

b3  —  масса изо­то­па через 24 ми­ну­ты,

b4  —  масса изо­то­па через 32 ми­ну­ты,

b5  —  масса изо­то­па через 40 минут.

Раздел кодификатора ФИПИ: 4.2 Ариф­ме­ти­че­ская и гео­мет­ри­че­ская про­грес­сии. Фор­му­ла слож­ных про­цен­тов