(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 39

Biết $_{11}^{24}$Na là chất phóng xạ $\beta^-$ và tạo thành magnesium $_{12}^{24}$Mg.

27/28

Biết $_{11}^{24}$Na là chất phóng xạ $\beta^-$ và tạo thành magnesium $_{12}^{24}$Mg. Ban đầu, trong một mẫu chất phóng xạ chỉ chứa 4,8 g $_{11}^{24}$Na. Khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau 15 giờ là 2,4 g. Sau 45 giờ tiếp theo, khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành bằng bao nhiêu g? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

0/3000 ký tự
Giải thích

Số hạt nhân $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau t (giờ) bằng số hạt nhân $_{11}^{24}$Na phân rã, nên ta có:
\[
N_{Mg}=\Delta N_{Na}\ \Leftrightarrow\
\frac{m_{Mg}}{M_{Mg}}N_A
= N_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
= \frac{m_{0\,Na}}{M_{Na}}N_A\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
\]
\[
\Rightarrow\ m_{Mg}=\frac{M_{Mg}}{M_{Na}}\cdot m_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big).
\]

Khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau 15 giờ là 2,4 g, nên ta có:
\[
m_{Mg}=\frac{M_{Mg}}{M_{Na}}\cdot m_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
\ \Leftrightarrow\ 2{,}4=\frac{24}{24}\cdot4{,}8\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{15}{T}}\Big)
\ \Rightarrow\ T=15\ \text{giờ}.
\]

Khối lượng $_{12}^{24}$Mg tạo thành sau 45 giờ tiếp theo (t = 60 giờ) là
\[
m_{Mg}=\frac{M_{Mg}}{M_{Na}}\cdot m_{0\,Na}\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\Big)
= \frac{24}{24}\cdot4{,}8\cdot\Big(1-2^{-\tfrac{60}{15}}\Big)
=4{,}5\ \text{g}.
\]