Considere o gráfico a seguir, referente ao decaimento do sódio-24, que mostra a fração de átomos remanescente em função do tempo.

IMG P2K0901

  1. Determine a constante de decaimento para o sódio-24.

  2. Determine a meia-vida do sódio-24.

Gabarito
Gabarito

O número de átomos radioativos decresce exponencialmente com o tempo, segundo NN0=eλt \frac{N}{N_0} = \mathrm{e}^{-\lambda t} em que λ\lambda é a constante de decaimento. Tanto λ\lambda quanto a meia-vida são obtidas de uma leitura aproximada do gráfico.

Etapa 1.(a) Determine a constante de decaimento.

Do gráfico, a fração de átomos cai a 50%50\% em t=15 ht = \pu{15 h}. Substituindo na lei de decaimento, 0,50=eλ(15 h)    λ=ln215 h=4,6102 h1 0,50 = \mathrm{e}^{-\lambda\,(\pu{15 h})} \implies \lambda = \frac{\ln 2}{\pu{15 h}} = \boxed{\pu{4,6e-2 h-1}}

Etapa 2.(b) Determine a meia-vida.

A meia-vida é o tempo necessário para que a fração de átomos se reduza à metade. Esse valor é lido diretamente do gráfico, no ponto em que a curva passa por 50%50\%: t1/2=15 h t_{1/2} = \boxed{\pu{15 h}} em acordo com t1/2=ln2/λt_{1/2} = \ln 2/\lambda.