Vinte gramas de um isótopo radioativo decrescem para cinco gramas em dezesseis anos. A meia vida desse isótopo é:

Questão

Vinte gramas de um isótopo radioativo decrescem para cinco gramas em dezesseis anos. A meia vida desse isótopo é:

Alternativas

A) 4 anos.

97%

B) 16 anos.

C) 32 anos.

D) 8 anos.

Explicação

O decaimento radioativo por meia-vida segue a relação

M(t)=M0(12)t/TM(t)=M_0\left(\frac{1}{2}\right)^{t/T},

em que:

  • M0M_0 é a massa inicial,
  • M(t)M(t) é a massa após tempo tt,
  • TT é a meia-vida.

Dados: M0=20M_0=20 g, M(16)=5M(16)=5 g e t=16t=16 anos.

Substituindo:

5=20(12)16/T5 = 20\left(\frac{1}{2}\right)^{16/T}

Dividindo por 20:

520=(12)16/T\frac{5}{20}=\left(\frac{1}{2}\right)^{16/T}

14=(12)16/T\frac{1}{4}=\left(\frac{1}{2}\right)^{16/T}

Como 14=(12)2\frac{1}{4} = \left(\frac{1}{2}\right)^2, então:

(12)2=(12)16/T2=16T\left(\frac{1}{2}\right)^2 = \left(\frac{1}{2}\right)^{16/T} \Rightarrow 2 = \frac{16}{T}

Logo,

T=162=8T = \frac{16}{2} = 8 anos.

Alternativa correta: (D).

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