GWCB007 問題5
問題文
放射性同位体の崩壊と半減期
問題文
ある放射性物質の原形原子核が一定の確率で崩壊し、その個数が半分になる現象(半減期)を考える。初期状態において多数存在するこの原子核の個数を N0、この物質の半減期を T 年 とする。実験開始から時間 t 年 が経過したときに、崩壊せずに残っている原子核の個数を N とする。
制約
- N0=142606336
- T=592081
- t=13617863
入力形式
残っている原子核の個数 N を自然数で入力せよ。
解説
解説
崩壊の回数の計算
経過時間 t の間に半減期 T が何回訪れたか(崩壊の回数 n)を求めます。
n=Tt
与えられた制約の値を代入します。
n=59208113617863=23 回
残っている原子核の個数の計算
半減期が 1 回経過するごとに、残存する原子核の個数は元の 21 に減少します。したがって、n 回の半減期を経過した後に残っている原子核の個数 N は、初期の個数 N0 を用いて次のように表されます。
N=N0×(21)n=2nN0
ここで、223 の値を計算します。
223=8388608
したがって、残っている原子核の個数 N は以下のようになります。
N=8388608142606336=17 個
入力すべき自然数は 17 です。