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コンテスト/Gnit Weekly Challenge Beginner 007 (GWCB007)/第3問 アルファ崩壊に伴う原子核の半減期と崩壊定数
第3問

アルファ崩壊に伴う原子核の半減期と崩壊定数

終了
450 ptsLv.3 初級量子
2026/09/16 21:00〜2026/09/16 21:30
作成者:admin02

問題文

ある放射性同位体の原子核がアルファ崩壊を起こし、別の安定な原子核へと変化する現象を考える。時刻 t=0t = 0t=0 において、この放射性同位体のみで構成される試料が存在し、その未崩壊の原子核の数は N0N_0N0​ であるとする。

この放射性同位体の崩壊定数を λ\lambdaλ とするとき、単位時間あたりに崩壊する原子核の数は、その時刻に存在する未崩壊の原子核の数 N(t)N(t)N(t) に比例し、 −dN(t)dt=λN(t)-\frac{dN(t)}{dt} = \lambda N(t)−dtdN(t)​=λN(t) と表される。

時刻 t=Tt = Tt=T において、未崩壊の原子核の数 N(T)N(T)N(T) が初期の数 N0N_0N0​ の半分、すなわち N(T)=12N0N(T) = \frac{1}{2}N_0N(T)=21​N0​ となった。この時間 TTT を半減期と呼ぶ。

崩壊定数 λ\lambdaλ と半減期 TTT の積 λT\lambda TλT を求める式を導き出し、その値を評価したい。λT=ln⁡(a)\lambda T = \ln(a)λT=ln(a) と表されるとき、整数 aaa の値を求めよ。

制約

  • N0=1000N_0 = 1000N0​=1000 個\text{個}個
  • T=3.0T = 3.0T=3.0 年\text{年}年

入力形式

求める整数 aaa の値をそのまま答えよ。

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