किसी स्त्रोत में फॉस्फोरस के दो रेडियो न्यूक्लाइड निहित हैं ${ }_{15}^{32} P \left(T_{1 / 2}=14.3 d \right)$ एवं ${ }_{15}^{33} P$ $\left(T_{1 / 2}=25.3 d \right) ।$ । प्रारंभ में ${ }_{15}^{33} P$ से $10\, \%$ क्षय प्राप्त होता है। इससे $90 \%$ क्षय प्राप्त करने के लिए कितने समय प्रतीक्षा करनी होगी?

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

नीचे दो कथन दिए गए हैं :

कथन $-I$ :

रेडियोऐक्टिव क्षयता का नियम कहता है कि प्रति इकाई समय क्षय होने वाले नाभिकों की संख्या, नमूने के कुल नाभिकों की संख्या के व्युक्कमानुपाती होती है।

कथन $-II$ :

सभी नाभिकों के कुल जीवन काल के योग को, समय $t=0$ पर उपलब्य नाभिकों की संख्या से भाग देने पर रेडियोऐक्टिव पदार्थ की अर्द्धायु प्राप्त होती है।

उपरोक्त कथनों के आधार पर, नीचे दिए गए विकत्पों में से सर्वाधिक उपयुक्त उत्तर चुनें।

  • [NEET 2022]

किसी क्षण विशेष पर एक नमूने में अविघटित रेडियोएक्टिव नाभिकों की संख्या $25\%$ है। $10\, sec$ पश्चात अविघटित नाभिकों की संख्या घटकर $6.25\%$ रह जाती है, नाभिकों की औसत आयु........$sec$ है

एक रेडियासक्रिय पदार्थ का अर्द्धआयुकाल $5$ वर्ष है। यदि $x$ वर्षो बाद रेडियोसक्रिय पदार्थ का दिया गया एक नमूना इसके प्रारम्भिक मान का $6.25 \%$ रह जाता है तो $x$ का मान ज्ञात कीजिये।

  • [JEE MAIN 2022]

रेडियासक्रियता की घटना              

ट्राइटियम (अर्द्धआयु $12.3$ वर्ष) के कारण एवं दिये गये मदिरा के नमूने की सक्रियता ताजी खरीदी गई बोतल (अंकित $7$ वर्ष पुरानी) भी सक्रियता की $3\%$ है। यह मदिरा का नमूना लगभग कितने वर्ष पहले बना हुआ है लगभग