Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для расчёта количества радиоактивного вещества после определённого времени, учитывая его период полураспада. Период полураспада – это время, за которое количество радиоактивного вещества уменьшается вдвое.
Обозначим начальное количество атомов иода-131 как ( N_0 ). Через время ( t ) количество атомов будет ( N(t) ). По условию задачи, ( N(t) ) должно быть в 1000 раз меньше, чем ( N_0 ), т.е. ( N(t) = \frac{N_0}{1000} ).
Период полураспада иода-131 равен 8 дней. Формула для расчёта количества оставшегося вещества после времени ( t ) с учётом периода полураспада ( T ) выглядит так:
[
N(t) = N_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}}
]
Подставляя ( N(t) = \frac{N_0}{1000} ) и ( T = 8 ) дней, получаем:
[
\frac{N_0}{1000} = N_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{8}}
]
Отсюда, уравнение упрощается:
[
\frac{1}{1000} = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{8}}
]
Теперь применим логарифмирование по основанию 2 к обеим сторонам уравнения:
[
\log_2\left(\frac{1}{1000}\right) = \frac{t}{8}
]
Зная, что ( \log_2\left(\frac{1}{1000}\right) = -\log_2(1000) ) и ( \log_2(1000) \approx \log_2(10^3) = 3 \log_2(10) ), а ( \log_2(10) \approx 3.32193 ), получаем:
[
-\log_2(1000) = -3 \cdot 3.32193 \approx -9.96579
]
Таким образом,
[
-9.96579 = \frac{t}{8}
]
Отсюда,
[
t = -9.96579 \cdot 8 \approx 79.72632 \text{ дней}
]
Таким образом, чтобы количество атомов иода-131 уменьшилось в 1000 раз, потребуется примерно 80 дней.