41.02. Активность. Радиоактивное равновесие

Уровень 1.

1. Определить число N атомов, распадающихся в радиоактивном изотопе за время t=10 с, если его активность A=0,1 МБк. Считать активность постоянной в течение указанного времени. [1000000]

2. Активность А препарата уменьшилась в k=256 раз. Скольким периодам полураспада T_1/2 равен протекший промежуток времени t? [8]

3. За время t=1сут активность изотопа уменьшилась от A₁=118 ГБк до A₂=7,4 ГБк. Определить период полураспада T_1/2 этого нуклида. Полученный ответ запишите в минутах и округлите до целого значения. [360] [361]

4. Определить промежуток времени τ, в течение которого активность А изотопа стронция ⁹⁰Sr уменьшится в k₁=10 раз? в k₂=100 раз? Период полураспада стронция (⁹⁰Sr) Т_1/2=28 лет. Полученный ответ запишите в годах и округлите до целого значения.

1) [93] [94] 2) [186][187]

5. Счетчик Гейгера, установленный вблизи препарата радиоактивного изотопа серебра, регистрирует поток β-частиц. При первом измерении поток Ф₁ частиц был равен 87 с^-1, а по истечении времени t=1 сут поток Ф₂ оказался равным 22 с^-1. Определить период полураспада T_1/2 изотопа. 1) Полученный ответ запишите в часах и округлите до целого значения. [12] [13] 2) Полученный ответ запишите в минутах и округлите до целого значения. [726] [725]

6. Определить постоянную распада λ фосфора ³²P. Период полураспада фосфора (³²P) Т_1/2=14,3 сут. Полученный ответ умножьте на 10⁷ и округлите до целого значения. [337] [336]

Уровень 2.

1. На сколько процентов снизится активность А изотопа иридия ¹⁹²Ir за время t=30 сут? [24] [25]

2. Определить активность A фосфора ³²P массой m=1 мг. Период полураспада фосфора (³²P) Т_1/2=14,3 сут. Постоянная Авогадро N_A=6,022∙10²³ моль^-1. Полученный ответ умножьте на 10^-11 и округлите до целого значения. [106] [105]

Уровень 3.

1. Вычислить удельную активность а кобальта ⁶⁰Co. Период полураспада кобальта (⁶⁰Co) Т_1/2=5,3 года. Постоянная Авогадро N_A=6,022∙10²³ моль^-1. Полученный ответ выразите в Бк/кг, умножьте на 10^-14 и округлите до целого значения. [416] [417]

2. Найти отношение массовой активности a₁ стронция ⁹⁰Sr к массовой активности a₂ радия ²²⁶Ra. Период полураспада стронция (⁹⁰Sr) Т_1/2=28 лет, период полураспада радия (²²⁶Ra) Т_1/2=1620 лет. Полученный ответ округлите до целого значения. [145] [146]

3. Найти массу m₁ урана ²³⁸U, имеющего такую же активность A, как стронций ⁹⁰Sr массой m₂=1 мг. Период полураспада урана (²³⁸U) Т_1/2=4,5∙10⁹ лет, период полураспада стронция (⁹⁰Sr) Т_1/2=28 лет. Полученный ответ выразите в кг и округлите до целого значения. [463] [462]

4. Определить массу m₂ радона ²²²Rn, находящегося в радиоактивном равновесии с радием ²²⁶Ra массой m₁=l г. Период полураспада радона (²²²Rn) Т_1/2=3,8 сут, период полураспада радия (²²⁶Ra) Т_1/2=1620 лет. Полученный ответ выразите в нг и округлите до целого значения. [6313] [6312]

5. Уран ²³⁴U является продуктом распада наиболее распространенного изотопа урана ²³⁸U. Определить период полураспада T_1/2 урана ²³⁴U, если его массовая доля w в естественном уране ²³⁸U равна 6∙10^-5. Период полураспада урана (²³⁸U) Т_1/2=4,5∙10⁹ лет. Полученный ответ выразите в годах, умножьте на 10^-2 и округлите до целого значения. [275] [274]

6. Радиоактивный изотоп ²²₁₁Na излучает γ-кванты энергией ε=1,28 МэВ. Определить 1) мощность Р гамма-излучения и 2) энергию W, излучаемую за время t=5 мин изотопом натрия массой m=5 г. Считать, что при каждом акте распада излучается один γ-фотон с указанной энергией. Заряд электрона q=1,602∙10^-19 Кл, постоянная Авогадро N_A=6,022∙10²³ моль^-1. Период полураспада натрия (²²₁₁Na) Т_1/2=2,6 года. Полученный ответ (во 2 задании умножьте на 10^-2) округлите до целого значения.

1) [237] [238] 2) [712] [711]

7. Точечный изотропный радиоактивный источник создает на расстоянии r=1 м интенсивность I гамма-излучения, равную 1,6 мВт/м². Принимая, что при каждом акте распада ядра излучается один γ-фотон с энергией ε=1,33 МэВ, определить активность А источника. Заряд электрона q=1,602∙10^-19 Кл, π=3,142. Полученный ответ умножьте на 10^-8 и округлите до целого значения. [944] [943]

8. Определить интенсивность I гамма-излучения на расстоянии r=5 см от точечного изотропного радиоактивного источника, имеющего активность A=1,48 ГБк. Считать, что при каждом акте распада излучается в среднем n=1,8 γ-фотонов с энергией ε=0,51 МэВ каждый. Заряд электрона q=1,602∙10^-19 Кл, π=3,142. Полученный ответ умножьте на 10³ округлите до целого значения. [693] [694]

(3) 2.8. Активность. Радиоактивное равновесие