b) i) La constante de desintegración radiactiva del isótopo de Co.La relación entre el periodo de semidesintegración (T1/2) y la constante de desintegración (λ) viene dada por la expresión:
T1/2=λln(2) Despejamos λ y sustituimos el valor de T1/2. Es importante expresar el periodo en segundos para obtener λ en s−1.
T1/2=77,27 dıˊas⋅1 dıˊa24 h⋅1 h3600 s=6.673.728 s λ=T1/2ln(2)=6.673.728 s0,693=1,038⋅10−7 s−1 b) ii) La actividad inicial de la muestra.La actividad inicial (A0) se calcula como el producto de la constante de desintegración (λ) y el número inicial de átomos (N0):
A0=λN0 Sustituyendo los valores conocidos:
A0=(1,038⋅10−7 s−1)⋅(6⋅1021 aˊtomos)=6,228⋅1014 Bq b) iii) El número de átomos que se han desintegrado al cabo de 180 días.Primero, calculamos el número de átomos que quedan sin desintegrar (N(t)) al cabo de 180 días usando la ley de desintegración radiactiva. Es necesario expresar el tiempo t en segundos.
N(t)=N0e−λt t=180 dıˊas⋅1 dıˊa24 h⋅1 h3600 s=15.552.000 s N(180 dıˊas)=(6⋅1021 aˊtomos)⋅e−(1,038⋅10−7 s−1)⋅(15.552.000 s) N(180 dıˊas)=(6⋅1021)⋅e−1,6143=(6⋅1021)⋅0,1991=1,1946⋅1021 aˊtomos El número de átomos que se han desintegrado (Ndesintegrados) es la diferencia entre el número inicial de átomos y el número de átomos restantes:
Ndesintegrados=N0−N(t) Ndesintegrados=(6⋅1021)−(1,1946⋅1021)=4,8054⋅1021 aˊtomos