Физическая химия, кинетика, период полураспада

90% распадается за ~40 лет, если принять, что период полураспада в 12 лет верен, а реакция строго первого порядка без внешнего влияния.

(12 + 3.5) * 5*10:-15 = 57.3452 лет

Концентрация не имеет значения

Концентрация уменьшится на 90 процентов - значит, в 10 раз.
log2(10 раз)*(12 лет) = 39,87 лет.

Важно, что тут распад всего один, и он экспоненциальный, а не какая-нибудь цепная реакция, ну и не линейная комбинация разных экспоненциальных распадов.

Закон экспоненциального распада открыт эмпирически, тупо на опыте. Раз распадается всего один изотоп, ну и цепной реакции нет, то он распадается экспоненциально.
И: раз у тебя в теме написано "кинетика", то выводить законы кинетики (в т.ч. закон радиоактивного экспоненциального распада) предельным переходом из статистической физики не нужно!
Термодинамика и кинетика абстрагированы от знаний о строении вещества. Можно об атомах-молекулах не знать вообще ничего, а термодинамику и кинетику при этом успешно применять.

Но если охота разобраться, как его вывести из статфиза, то прочитай в Вике "время жизни квантомеханичеческой системы", а потом представь, что у тебя таких одинаковых систем до фига, они между собой не взаимодействуют (отсюда полезут всякие независимые случайные распределения), а законы физики не зависят от того, применяешь ты их сегодня или завтра.
Ну и потом через СЛУПы этот закон экспоненциального распада выводится чисто математически.