Hình sau mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hóa của cảm biến báo khói ion hóa. Nguồn phóng xạ alpha americium 95 241 Am có hằng số phóng xạ 5,081.10^- 11
22/28
Hình sau mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hóa của cảm biến báo khói ion hóa. Nguồn phóng xạ \(\alpha \) americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có hằng số phóng xạ \(5,081 \cdot {10^{ - 11}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt \(\alpha \) phóng ra làm ion hóa không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu. Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy.
Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại điện tích dương.
Chu kì bán rã của americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là \(\;1,581 \cdot {10^{ - 11}}\) ngày.
Độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có khối lượng \(0,125 \cdot {10^{ - 6}}\;g\) là \(25,7{\rm{\;Bq}}{\rm{.}}\)
Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) trong cảm biến giảm còn \(3,47{\rm{\% }}\) so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua.
Đáp án: S – S – S – S
a) Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại điện tích dương.
Chọn SAI.
Vì: Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ là dòng \({}_2^4He\) mang điện tích \(\; + \,2e\) nên bị lệch về phía bản kim loại điện tích âm.
b) Chu kì bán rã của americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là \(\;1,581 \cdot {10^{ - 11}}\) ngày.
Chọn SAI.
Vì: Chu kì bán rã của americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là:
\(\;\lambda = \frac{{\ln \,2}}{T} = 5,081 \cdot {10^{ - 11}}\,{s^{ - 1}} \Rightarrow T = \frac{{\ln \,2}}{{5,081 \cdot {{10}^{ - 11}}}} = 1,364 \cdot {10^{10}}\,s = \frac{{1,364 \cdot {{10}^{10}}\,}}{{86400}} = 157892,9\) \(\; \approx 1,58 \cdot {10^5}\)ngày.
c) Độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có khối lượng \(0,125 \cdot {10^{ - 6}}\;g\) là \(25,7{\rm{\;Bq}}{\rm{.}}\)
Chọn SAI.
Vì: \(H = \lambda \cdot N = \lambda \cdot \frac{m}{M} \cdot {N_A} = 5,081 \cdot {10^{ - 11}} \cdot \frac{{0,125 \cdot {{10}^{ - 6}}}}{{241}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} \approx 1,59 \cdot {10^4}\,Bq.\)
d) Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) trong cảm biến giảm còn \(3,47{\rm{\% }}\) so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua.
Chọn SAI.
Vì: \[\frac{H}{{{H_0}}} = {2^{ - \frac{t}{T}}} = {2^{ - \frac{{15}}{{432,8}}}} \cdot 100\% = 97,6\,\% .\]