Đề thi tham khảo ôn thi THPT Vật lý có đáp án - Đề 5

Suất điện động của pin tỉ lệ thuận với độ phóng xạ. Người ta sẽ thay pin khi công suất pin giảm 50% so với giá trị công suất ban đầu

28/28

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 khi sử dụng nguồn phóng xạ có chu kì bán rã lớn. Pin thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi yêu cầu cao như thiết bị y tế đặc biệt hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày,... Ví dụ một thiết bị điều hoà điện tim sử dụng đồng vị 238Pu có chu kì bán rã là 87,7 năm và có độ phóng xạ 2,5 Ci.

Suất điện động của pin tỉ lệ thuận với độ phóng xạ. Người ta sẽ thay pin khi công suất pin giảm 50% so với giá trị công suất ban đầu. Sau bao lâu (năm) người bệnh mới cần mổ để thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hoà điện tim (làm tròn đến hàng thập phân thứ nhất)?

0/3000 ký tự
Giải thích

43,3.

Công suất pin \[P = \frac{{{E^2}}}{R}\]tỉ lệ với bình phương suất điện động. Công suất giảm đi 50% = 0,5 thì suất điện động giảm đi \(\sqrt {0,5} = 0,71\)lần.

Lại có suất điện động của pin tỉ lệ thuận với độ phóng xạ nên giá trị này cũng là độ giảm của độ phóng xạ.

Do vậy thời gian t cần thay pin là: \[\frac{H}{{{H_0}}} = {2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 0,71 = {2^{ - \frac{t}{{87,7}}}} \Rightarrow t = 43,3\] năm.