એક સ્રોત ફોસ્ફરસના બે રેડિયો ન્યુક્લાઈડ્ઝ $_{15}^{32} P \left(T_{1 / 2}=14.3 d \right)$  અને $_{15}^{33} P \left(T_{1 / 2}=25.3 d \right) .$ ધરાવે છે. પ્રારંભમાં $10 \%$ ક્ષય $P$ માંથી આવે છે. આ $90 \%$ બને તે માટે કેટલો સમય લાગશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

Half life of $_{15}^{32} P, T_{1 / 2}=14.3$ days

Half life of $_{15}^{33} P, T_{1 / 2}^{\prime}=25.3$ days

nucleus decay is $10 \%$ of the total amount of decay. The source has initially $10 \%$ of $_{15}^{32} P$ nucleus and $90 \%$ of $_{15}^{32} P$ nucleus. Suppose after $t$ days, the source has $10 \%$ of $_{15}^{32} P$ nucleus and $90 \%$ of $_{15}^{33} P$ nucleus.

Initially:

Number of $_{15}^{33} P$ nucleus $= N$ Number of $_{15}^{32} P$ nucleus $=9 N$

Finally:

Number of $_{15}^{33} P$ nucleus $=9 N^{\prime}$ Number of $_{15}^{32} P$ nucleus $=N^{\prime}$

For $_{15}^{32} P$ nucleus, we can write the number ratio as:

$\frac{N^{\prime}}{9 N}=\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T_{1/2}}}$

$N^{\prime}=9 N(2)^{\frac{-t}{443}}\dots(i)$

For $_{15}^{33} P,$ we can write the number ratio as:

$\frac{9 N^{\prime}}{N}=\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{T_{1/2}}}$

$9 N^{\prime}=N(2)^{\frac{-t}{25.3}}\dots(ii)$

On dividing equation (i) by equation (ii), we get

$\frac{1}{9}=9 \times 2^{\left(\frac{t}{25.3}-\frac{t}{14.3}\right)}$

$\frac{1}{81}=2^{\left(-\frac{11 t}{253 \times 443}\right)}$

$\log 1-\log 81=\frac{-11 t}{25.3 \times 14.3} \log 1$

$\frac{-11 t}{25.3 \times 14.3}=\frac{0-1.908}{0.301}$

$t=\frac{25.3 \times 14.3 \times 1.908}{11 \times 0.301} \approx 208.5 d a y s$

Hence, it will take about $208.5$ days for $90 \%$ decay of $_{15} P^{33}$

Similar Questions

કોઈ ક્ષણે આપેલ રેડિયો એક્ટિવ નમૂનામાં $ N$ જેટલા એક્ટિવ ન્યુક્લિયસ છે. અને તેનો ક્ષય અચળાંક $\lambda$ હોય ત્યારે ક્યો સંબંધ ખોટો છે?   (નોંધ : $\lambda$ ઘણો નાનો છે.)

$99 \%$ ન્યુક્લિયસનું વિભંજન થતાં લાગતો સમય .....

  • [AIIMS 2019]

$0.5/s$ વિભંજન અચળાંક ધરાવતા રેડિયોએક્ટિવ ન્યુક્લિયસમાં $100\, nuclei/s$ ના દરથી ન્યુક્લિયસ ઉત્પન્ન થાય છે.જો $t\, = 0$ સમયે એક પણ ન્યુક્લિયસ ના હોય તો $50$ ન્યુક્લિયસ થતાં કેટલો સમય લાગશે?

  • [JEE MAIN 2014]

$\lambda $ અને $({T_{1/2}})$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?

(${T_{1/2}}=$ અર્ધઆયુ સમય $\lambda =$ ક્ષય નિયતાંક)

  • [AIPMT 2000]

એક $10^6$ ન્યુક્લિયસનાં રેડિયોએક્ટિવ પદાર્થનાં નમૂનાનો અર્ધ-આયુ $20\, s$ છે. તો $10\, s$ બાદ ન્યુક્લિયસની સંખ્યા  ...... $\times 10^5$.