题目
某放射性核素的半衰期为30a,放射性活度减少为原来12.5%所需要的时间为( )A. 60aB. 90aC. 120aD. 190a
某放射性核素的半衰期为$30a$,放射性活度减少为原来$12.5\%$所需要的时间为( )
A. $60a$
B. $90a$
C. $120a$
D. $190a$
题目解答
答案
B. $90a$
解析
本题考查放射性核素半衰期的相关知识。解题思路是先明确半衰期的概念,即放射性核素的原子核有半数发生衰变所需的时间,然后根据半衰期的性质,找出放射性活度与半衰期之间的关系,进而计算出放射性活度减少为原来$12.5\%$所需要的时间。
设该放射性核素的初始放射性活度为$A_0$,经过$n$个半衰期后,放射性活度变为$A$。
根据半衰期的定义,每经过一个半衰期,放射性活度变为原来的一半,即$A = A_0\times(\frac{1}{2})^n$。
已知放射性活度减少为原来的$12.5\%$,也就是$A = 0.125A_0$,将其代入上式可得:
$0.125A_0 = A_0\times(\frac{1}{2})^n$
两边同时除以$A_0$,得到:
$0.125 = (\frac{1}{2})^n$
因为$0.125=\frac{1}{8}$,且$\frac{1}{8}=(\frac{1}{2})^3$,所以$(\frac{1}{2})^n = (\frac{1}{2})^3$,则$n = 3$。
又已知该放射性核素的半衰期$T_{1/2}=30a$,那么经过$n = 3$个半衰期所需要的时间$t$为:
$t = n\times T_{1/2}=3\times30a = 90a$