题目
[判断题] 放射性同位素衰变常数越小,意味着该同位素半衰期越长。A. 正确B. 错误
[判断题] 放射性同位素衰变常数越小,意味着该同位素半衰期越长。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查放射性同位素衰变常数与半衰期的关系。解题思路是先明确衰变常数和半衰期的定义及相关公式,再通过公式分析两者之间的关系。
1. 明确相关概念和公式
- 放射性同位素的衰变规律可以用公式 $N = N_0e^{-\lambda t}$ 来描述,其中 $N$ 是经过时间 $t$ 后剩余的放射性原子核数,$N_0$ 是初始的放射性原子核数,$\lambda$ 是衰变常数。
- 半衰期 $T_{1/2}$ 是指放射性原子核的数目衰变到原来一半所需要的时间。当 $N=\frac{N_0}{2}$ 时,代入衰变公式可得:
$\frac{N_0}{2}=N_0e^{-\lambda T_{1/2}}$
2. 求解半衰期 $T_{1/2}$
对 $\frac{N_0}{2}=N_0e^{-\lambda T_{1/2}}$ 进行求解:
- 两边同时除以 $N_0$,得到 $\frac{1}{2}=e^{-\lambda T_{1/2}}$。
- 对等式两边取自然对数,根据对数的性质 $\ln e^x = x$,可得 $\ln\frac{1}{2}=-\lambda T_{1/2}$。
- 因为 $\ln\frac{1}{2}=-\ln2$,所以 $-\ln2 = -\lambda T_{1/2}$,进一步得到 $T_{1/2}=\frac{\ln2}{\lambda}$。
3. 分析衰变常数 $\lambda$ 与半衰期 $T_{1/2}$ 的关系
由 $T_{1/2}=\frac{\ln2}{\lambda}$ 可知,$\ln2$ 是一个常数,半衰期 $T_{1/2}$ 与衰变常数 $\lambda$ 成反比。即衰变常数 $\lambda$ 越小,半衰期 $T_{1/2}$ 越长。