Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 27

Các tính chất của phân rã phóng xạ được ứng dụng để chế tạo pin nguyên tử. Pin nguyên tử có độ tin cậy cao, dung lượng pin có thể duy trì được ở mức cao trong thời gian dài khi sử dụng nguồn

18/28

Các tính chất của phân rã phóng xạ được ứng dụng để chế tạo pin nguyên tử. Pin nguyên tử có độ tin cậy cao, dung lượng pin có thể duy trì được ở mức cao trong thời gian dài khi sử dụng nguồn phóng xạ có chu kì bán rã lớn. Pin thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi nhu cầu cao như thiết bị y tế hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày. Đồng vị phóng xạ được cho vào pin là \[^{238}Pu\] có chu kì bán rã là \[87,7\] năm và độ phóng xạ của mẫu là \[2,5\,Ci.{\rm{ }}\]

Suất điện động của pin tỉ lệ với độ phóng xạ. Người ta sẽ thay pin khi công suất giảm \[50\% \] so với giá trị công suất ban đầu. Người bệnh cần mổ để thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hòa điện tim sau

\[43,9\] năm.

\[45,5\] năm.

\[34,9\] năm.

\[35,5\] năm.

Giải thích

Ta có: \({\rm{P}} = {\rm{E}}\,I = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{R + r}}.\)

Thời điểm bệnh cần mổ để thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hòa điện tim thoả mãn:

\[{\rm{P}} = 50\% {{\rm{P}}_0} = \frac{{{{\rm{P}}_0}}}{2} \Rightarrow {\rm{E}} = \frac{{{{\rm{E}}_0}}}{{\sqrt 2 }}\]\[ \Rightarrow H = \frac{{{H_0}}}{{\sqrt 2 }} = {H_0} \cdot {2^{ - \;\frac{t}{T}}} \Rightarrow \frac{t}{T} = \frac{1}{2} \Rightarrow t = \frac{T}{2} = \frac{{87,7}}{2} \approx 43,9\] năm.

Chọn A.