题目
已知一核素半衰期为2天,剂量为8mCi,请问8天后为: A. 2mCiB. 0.5mCiC. 1mCiD. 0mCi
已知一核素半衰期为2天,剂量为8mCi,请问8天后为:
- A. 2mCi
- B. 0.5mCi
- C. 1mCi
- D. 0mCi
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查对放射性物质半衰期概念的理解和应用能力,需要掌握指数衰减规律的计算方法。
解题核心思路:
- 明确半衰期定义:半衰期是放射性物质中一半原子核衰变所需的时间,每经过一个半衰期,剩余剂量减半。
- 计算总时间包含的半衰期次数:将总时间除以半衰期,得到减半次数。
- 逐次减半或用公式计算最终剂量:通过指数公式或分步计算,得出最终剂量。
破题关键点:
- 正确应用半衰期公式:$N(t) = N_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}}$,其中$T$为半衰期,$t$为总时间。
- 避免线性衰减的误区:剂量是指数级减少,而非按固定量减少。
步骤1:确定半衰期次数
已知半衰期$T=2$天,总时间$t=8$天,则半衰期次数为:
$\frac{t}{T} = \frac{8}{2} = 4 \ (\text{次})$
步骤2:逐次减半计算剂量
初始剂量$N_0=8 \, \text{mCi}$,每次减半:
- 第1次(2天后):$8 \times \frac{1}{2} = 4 \, \text{mCi}$
- 第2次(4天后):$4 \times \frac{1}{2} = 2 \, \text{mCi}$
- 第3次(6天后):$2 \times \frac{1}{2} = 1 \, \text{mCi}$
- 第4次(8天后):$1 \times \frac{1}{2} = 0.5 \, \text{mCi}$
步骤3:公式验证
直接代入公式:
$N(8) = 8 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{8}{2}} = 8 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^4 = 8 \cdot \frac{1}{16} = 0.5 \, \text{mCi}$