Для решения задачи о нахождении периода полураспада радиоактивного вещества, можно воспользоваться законом радиоактивного распада. Согласно этому закону, количество радиоактивных атомов ( N(t) ) в момент времени ( t ) связано с начальным количеством атомов ( N_0 ) и константой распада ( \lambda ) следующим образом:
[ N(t) = N_0 e^{-\lambda t} ]
В данной задаче известно, что количество радиоактивных атомов уменьшилось в 8 раз за 36 суток. Это значит, что:
[ N(36) = \frac{N_0}{8} ]
Используя уравнение радиоактивного распада, мы можем записать:
[ \frac{N_0}{8} = N_0 e^{-\lambda \times 36} ]
Сокращая на ( N_0 ), получаем:
[ \frac{1}{8} = e^{-\lambda \times 36} ]
Теперь возьмём натуральный логарифм от обеих частей уравнения:
[ \ln\left(\frac{1}{8}\right) = -\lambda \times 36 ]
[ \ln(8) = \lambda \times 36 ]
Зная, что ( \ln(8) = 3 \ln(2) \approx 3 \times 0.693 = 2.079 ), мы можем найти (\lambda):
[ \lambda = \frac{2.079}{36} ]
Теперь мы можем определить период полураспада ( T_{1/2} ), который связан с константой распада (\lambda) следующим образом:
[ T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda} ]
Подставим значение (\lambda):
[ T_{1/2} = \frac{0.693}{\frac{2.079}{36}} ]
[ T_{1/2} = \frac{0.693 \times 36}{2.079} ]
Теперь произведём вычисление:
[ T_{1/2} \approx \frac{24.948}{2.079} \approx 12 ]
Таким образом, период полураспада данного радиоактивного вещества составляет приблизительно 12 суток.