Nguồn phóng xạ α từ chất phóng xạ $_{95}^{241}\text{Am}$ có hằng số phóng xạ $\lambda = 5,081 \cdot 10^{-11}\,\text{s}^{-1}$ được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với mạch điện.
20/28
Hình sau mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hóa của cảm biến khói ion hóa.
Nguồn phóng xạ α từ chất phóng xạ $_{95}^{241}\text{Am}$ có hằng số phóng xạ $\lambda = 5,081 \cdot 10^{-11}\,\text{s}^{-1}$ được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với mạch điện. Các hạt α phóng ra làm ion hóa không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy qua hai bản kim loại đó và chuông báo 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 phát tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy.
a) Tia α phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại nhiễm điện âm.
b) Chu kì bán rã của Americium $_{95}^{241}\text{Am}$ là $1,58 \cdot 10^5$ ngày.
c) Độ phóng xạ của nguồn Americium $_{95}^{241}\text{Am}$ có khối lượng $0,125\,\mu g$ là $11,3\,kBq$.
d) Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn Americium $_{95}^{241}\text{Am}$ trong cảm biến giảm còn $3,47\%$ so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua.
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Tia phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại nhiễm điện âm. | Đ | |
b | Chu kì bán rã của Americium A95241m là 1,58.105 ngày. | Đ |
|
c | Độ phóng xạ của nguồn Americium A95241m có khối lượng 0,125 μg là 11,3 kBq . | S | |
d | Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn Americium A95241m trong cảm biến giảm còn 3,47 % so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua. |
| S |
a) ĐÚNG
Khi cho các tia α đi vào một điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức thì điện trường tác dụng lực điện lên các tia α, bị lệch về bản âm.
b) ĐÚNG
Chu kì bán rã của Americium $_{95}^{241}\text{Am}$ là:
$T = \dfrac{\ln 2}{\lambda} = \dfrac{\ln 2}{5,081 \cdot 10^{-11}} = 1,346 \cdot 10^{10}\,\text{s} = 1,58 \cdot 10^5 \,\text{ngày}$
c) SAI
Số hạt Americium $_{95}^{241}\text{Am}$ có khối lượng $0,125\,\mu g$ là:
$N = \dfrac{m}{M} \cdot N_A = \dfrac{0,125 \cdot 10^{-6}}{241} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 3,12 \cdot 10^{14}\,\text{hạt}$
Độ phóng xạ của nguồn Americium $_{95}^{241}\text{Am}$ có khối lượng $0,125\,\mu g$ là:
$H_0 = \lambda \cdot N = 5,081 \cdot 10^{-11} \cdot 3,12 \cdot 10^{14} = 15,85 \cdot 10^3 \,\text{Bq} = 15,85 \,\text{kBq}$
d) SAI
$\dfrac{H}{H_0} = 2^{-\tfrac{t}{T}} = 2^{-\tfrac{15 \cdot 365}{1,58 \cdot 10^5}} \approx 0,976 = 97,6\%$