Радиационная безопасность

1.  (1) В какое ядро превратится ядро тория  ²³⁵Th, испустив α-частицу? Записать уравнение реакции.

 

РЕШЕНИЕ

Обозначим неизвестное ядро символом  . Так как при α -распаде атомный номер изменяется на -2, а массовое число на -4, то Z = 90 - 2 = 88, A = 232 - 4 = 228. Элемент с порядковым номером 88 в периодической системе - радий.  Следовательно,  ядро ²³²Th  превратится в ядро ²²⁸Ra.Уравнение реакции имеет вид:

 

 

2. (11) За какое время от начального количества ядер  ¹³¹I останется 1 % ?

 

РЕШЕНИЕ

Доля распавшихся атомов- это отношение числа распавшихся атомов N к   начальному числу атомов N. Согласно закону радиоактивного распада

 

 

 

где λ- постоянная распада.

 

 

 

 

 

 

 

 

Период полураспада йода – 8 суток.

 

 

Ответ: t=56.4 сут.

 

 

3. (21) На какую глубину нужно погрузить в воду источник узкого пучка -квантов, чтобы интенсивность пучка, выходящего из воды, была уменьшена в 1000 раз? Линейный коэффициент ослабления μ= 0,047 см^-1 .

РЕШЕНИЕ

Закон ослабления узкого пучка γ-квантов слоем вещества толщиной X:

 

 

По условию,n/n₀=0.001.

 

 

                                                              

Ответ: Х =147 см.

 

4. (32) определить отношение удельной массовой активности ¹³¹I к удельной массовой активности ¹³⁷Cs.

 

РЕШЕНИЕ

Активность радиоактивного источника, приходящаяся наединицу его массы, называется удельной массовой активностью A_m

 

 

 

Активность А радиоактивного источника - число радиоактивных распадов, происходящих в источнике за единицу времени. Если в источнике за время dt распадается dN атомов, то

 

 

 

где λ- постоянная распада,  N - число атомов радиоактивного изотопа, равное

 

 

где m – масса изотопа, M – его молярная масса,  N_A – число Авогадро.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: кг.

 

5. (42) При распаде одного ядра ²³⁹Pu  вылетает α – чстица с энергией 5,16 МэВ и γ – квант с энергией 0,42 МэВ. Считая, что энергия всех частиц, выделяющихся при распаде 1 мкг ²³⁹Pu, поглощается телом человека весом 70 кг, оценить эквивалентную дозу, полученную человеком за год.