Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 42.6 - Ex. 63
Uma rocha extraída do subsola contém de , de e de . Quantos miligramos de deve conter a rocha? Suponha que o decai apenas para com uma meia-vida de . Suponha também que o tem uma meia vida de .
Passo 1
Nesse problema temos uma rocha composta inicialmente apenas por urânio e potássio, que decaem, respectivamente, para chumbo e argônio. Sabemos que em um determinado instante:
Vamos primeiro estudar o decaimento de urânio para chumbo para determinar a idade da rocha. Para isso, vamos converter a massa em número de átomos:
Assim, como inicialmente a rocha tinha apenas urânio e parte dele decaiu para chumbo, o número de átomos de urânio inicial da rocha era
Com isso podemos tirar a idade da rocha:
Portanto,
Passo 2
Vamos fazer o mesmo estudo com o decaimento do potássio em argônio. Temos que
Sabemos também que
Substituindo na primeira equação:
O número de átomos de argônio é dado por
Por outro lado:
Portanto,
Por fim, basta converter para massa:
Logo,