Bài tập tự luyện Vật lý Chương 4. Vật lý hạt nhân có đáp án

Đồng vị phóng xạ beta- xenon 54 133 Xe được sử dụng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu của y học hạt nhân khi kiểm tra chức năng và chẩn đoán các bệnh

23/43

Đồng vị phóng xạ β xenon 5 4 1 3 3 X e được sử dụng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu của y học hạt nhân khi kiểm tra chức năng và chẩn đoán các bệnh về phổi. Chu kì bán rã của xenon 5 4 1 3 3 X e là 5,24 ngày. Một mẫu khí chứa xenon 5 4 1 3 3 X e khi được sản xuất tại nhà máy có độ phóng xạ 4 , 2 5 1 0 9 B q . Mẫu đó được vận chuyển về bệnh viện và sử dụng cho bệnh nhân sau đó 3,00 ngày. Các ý a), b), c), d) dưới đây là đúng hay sai?

a

Sản phẩm phân rã của xenon 5 4 1 3 3 X e là cesium 5 5 1 3 3 C s .

ĐúngSai
b

Hằng số phóng xạ của xenon 5 4 1 3 3 X e 0 , 1 3 2 s 1 .

ĐúngSai
c

Số nguyên tử 5 4 1 3 3 X e có trong mẫu mới sản xuất là 2 , 7 8 . 1 0 1 5 nguyên tử.

ĐúngSai
d

Khi bệnh nhân sử dụng, độ phóng xạ của mẫu khí là 1 , 8 6 . 1 0 9 B q .

ĐúngSai
Giải thích

a) Phương trình phóng xạ β có dạng: 5 4 1 3 3 X e Z A X + 1 0 e + 0 0 v ˜

Do điện tích và số nucleon được bảo toàn trong các phản ứng hạt nhân nên:

Z = 5 5   v à   A = 1 3 3 . Vậy hạt nhân sản phẩm phân rã là 5 5 1 3 3 C s = > Phát biểu a) Đúng.

b) Hằng số phóng xạ của xenon là

λ = l n 2 T = l n 2 ( 5 , 2 4 . 2 4 . 3 6 0 0   s ) = 1 , 5 3 . 1 0 6   s 1 Phát biểu b) Sai.

c) Số nguyên tử xenon trong mẫu mới sản xuất là

N 0 = H 0 λ = 4 , 2 5 1 0 9   B q 1 , 5 3 1 0 6   s 1 = 2 , 7 8 1 0 1 5 nguyên tử Phát biểu c) Đúng.

d) Độ phóng xạ của mẫu khi bệnh nhân sử dụng là

H = H 0 2 t T = ( 4 , 2 5 1 0 9   B q ) 2 3 , 0 0 5 , 2 4 = 2 , 8 6 1 0 9   B q Phát biểu d) Sai.

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.