Question

Вирішіть, будь ласка, даю 100 балів! 1.Визначте активність 1мг радію-226, якщо період його піврозпаду складає 1620 років. 2. Який елемент утворюється з урану 238 після 5 α– розпадів та 3 β–розпадів. 3. Потужність поглинутої дози випромінювання для співробітника лабораторії становить 2*10^-9 Гр/с. Яку поглинуту дозу отримає співробітник протягом години? 4. Допишіть ядерні реакції. 32 16 S + 4 2 He= 34 17 Cl + …​​ 23 11 Na +… =1 1 H + 24 11 Na

Answer 1

Відповідь:

1) Активність радіоактивного препарату залежить від кількості ядер, які розпадаються за одиницю часу. Відповідно, активність 1 мг радію-226 буде дорівнювати кількості його ядер, які розпадаються за секунду. Оскільки період піврозпаду радію-226 складає 1620 років, то його стала розпаду дорівнює ln2/τ = ln2/1620 років = 4.2610^-10 років^-1. Далі, маса 1 мг радію-226 дорівнює 110^-3 кг * (6.0210^23 ядер/226 г) = 2.6710^16 ядер. Отже, активність 1 мг радію-226 буде:

A = λN = (4.2610^-10 років^-1) * (2.6710^16 ядер) ≈ 1.1410^7 Бк.

2) Уран-238 піддається α-розпаду, у результаті якого його масове число зменшується на 4, а атомний номер - на 2. Отже, після 5 α-розпадів урану-238 утвориться елемент з атомним номером 92-5*2=82. Це елемент з хімічним символом Pb (плюмбум).

3) Потужність дози - це кількість енергії випромінювання, яку поглинає тіло за одиницю часу. Отже, поглинута доза за годину дорівнює добутку потужності поглинутої дози на час в годинах:

D = Pt = (210^-9 Гр/с) * (3600 с) = 7.2*10^-6 Гр.

4) 32 16 S + 4 2 He → 34 17 Cl + 1 1 n (у цій реакції утворюється нестабільний ізотоп хлору-34, який розпадається з випромінюванням β-частинок на стійкий ізотоп крізь перехід 34 17 Cl → 34 18 Ar + 0 -1 e)

23 11 Na + 1 0 n → 1 1 H + 23

Пояснення:

Answer 2

1. Для визначення активності 1 мг радію-226, спочатку треба врахувати, що період його піврозпаду складає 1620 років. Активність визначається як кількість радіоактивних розпадів за одиницю часу.

Оскільки період піврозпаду складає 1620 років, то за цей період кількість радіоактивних розпадів зменшується в 2^(1620/1620) = 2^1 = 2 рази.

Таким чином, активність 1 мг радію-226 дорівнює активності початкової кількості радію, помноженій на 2.

2. Для визначення елемента, який утворюється з урану-238 після 5 α– розпадів та 3 β–розпадів, треба врахувати, що α-розпади зменшують зарядове число на 2, а β-розпади збільшують зарядове число на 1.

Уран-238 має зарядове число 92. Після 5 α– розпадів, зарядове число зменшиться на 5*2 = 10, тобто становитиме 92-10 = 82. Після 3 β–розпадів, зарядове число збільшиться на 3*1 = 3, тобто становитиме 82+3 = 85.

Отже, елемент, який утворюється з урану-238 після 5 α– розпадів та 3 β–розпадів, має зарядове число 85.

3. Потужність поглинутої дози випромінювання для співробітника лабораторії становить 2*10^-9 Гр/с. Щоб визначити поглинуту дозу, треба помножити потужність на час.

Якщо потужність становить 2*10^-9 Гр/с, а година містить 3600 секунд, то поглинута доза, отримана співробітником протягом години, дорівнює (2*10^-9 Гр/с) * (3600 с) = 7.2*10^-6 Гр.

4. Допишемо ядерні реакції:

32 16 S + 4 2 He = 34 17 Cl + 2 1 H

23 11 Na + 1 1 H = 24 11 Na