题目
某放射性核素的物理半衰期为6小时,生物半衰期为3小时,该核素的有效半衰期为()。A. 2小时B. 6小时C. 3/6小时D. 4小时E. 9小时
某放射性核素的物理半衰期为6小时,生物半衰期为3小时,该核素的有效半衰期为()。
A. 2小时
B. 6小时
C. 3/6小时
D. 4小时
E. 9小时
题目解答
答案
A. 2小时
解析
有效半衰期是同时考虑物理半衰期和生物半衰期的综合结果。当两种衰变过程同时存在时,总消除率是两者消除率的叠加。解题的关键在于将半衰期转换为消除率常数相加,再转换回有效半衰期。公式为:
$\frac{1}{T_e} = \frac{1}{T_p} + \frac{1}{T_b}$
其中,$T_e$为有效半衰期,$T_p$为物理半衰期,$T_b$为生物半衰期。
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代入公式计算
已知物理半衰期 $T_p = 6$ 小时,生物半衰期 $T_b = 3$ 小时,代入公式:
$\frac{1}{T_e} = \frac{1}{6} + \frac{1}{3} = \frac{1 + 2}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$
解得:
$T_e = 2 \text{ 小时}$ -
验证逻辑
物理和生物衰变同时作用时,总消除速率加快,因此有效半衰期应小于两者中的较小值(本题中生物半衰期为3小时,有效半衰期2小时更小),符合计算结果。