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JEE Mains · Physics · STD 12 - नाभिक
  • JEE Mains 2014
  • कठिन
  • MCQ

\(100\) नाभिक प्रति सैकिण्ड की स्थिर दर से क्षयस्थिराँक \(0.5 / s\) वाले रेडियोसक्रिय नाभिक उत्पन्न हो रहे हैं। यदि \(t=0\) पर एक भी नामिक उपस्थित नहीं था, तब \(50\) नाभिक उत्पन्न होने में लगा समय है

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सत्यापित हल

उत्तर और हल

सही उत्तर

(B) \(2\ln \left( {\frac{4}{3}} \right)s\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

Let \(N\) be the number of nucleiat any time \(t\) then,

\(\frac{d N}{d t}=100-\lambda N\)

or \(\int_0^N {\frac{{dN}}{{(100 - \lambda N)}}}  = \int_0^t d t\)

\(-\frac{1}{\lambda}[\log (100-\lambda N)]_{0}^{N}=t\)

\(\log (100-\lambda N)-\log 100=-\lambda t\)

\(\log \frac{100-\lambda N}{100}=-\lambda t\)

\(\frac{100-\lambda N}{100}=e^{-\lambda t}\)

\(1 - \frac{{\lambda N}}{{100}} = {e^{ - \lambda t}}\)

\(N=\frac{100}{\lambda}\left(1-e^{-\lambda} t\right)\)

As, \(N=50\) and \(\lambda=0.5\,/sec\)

\(\therefore 50=\frac{100}{0.5}\left(1-e^{-0.5}\right)\)

Solving we get,

\(t=2 \ln \left(\frac{4}{3}\right) \sec\)

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