Fysik
Radioaktivitet - Opgaver i helsefysik
Hej! Jeg har fået nogle opgaver i fysik, som jeg ikke lige kan finde svar/formler til i min bog..
Opgave 1
Et bestemt mærke helsesalt indeholder 40 % KCl, beregnet efter masse.
Beregn aktiviteten fra henfaldet af den mængde K-40, som findes i en pakke med 1 kg af dette helsesalt.
- Hvilken formel skal man bruge til dette? A=henfaldskonstant*antal kerner?
Opgave 2
Kaffe indeholder 5 % K, beregnet efter masse. Vi regner med at der går 10 g bønner til en kop god stæk kaffe. En gymnasieelev laver en weekend lektier hele dagen og drikker ved den lejlighed så meget kaffe, at eleven inden for 24 timer til stadighed indeholder K-mængden fra 10 kopper kaffe.
Beregn aktiviteten fra K-mængden fra 10 kopper kaffe.
Beregn dosis og dosisækvivalent som eleven får på grund af kaffedrikningen.
- Hvordan beregner jeg aktiviteten i denne opgave, samme måde som opgave 1?
- Jeg har fået dosis til 5 gram og dosisækvivalent til 0,005 Sv
Opgave 3
7.En radioaktiv kilde indeholder 1,0 mg Cs-137, der er b- - aktivt. Herved dannes Ba-137 i exciteret tilstand, som betegnes Ba*-137. Halveringstiden for Cs-137 er 30 år.
Hvor stor er aktiviteten fra denne kilde?
Ba*-137 henfalder til grundtilstanden under udsendelse af g-stråling.
I kilden vil der indstille sig en ligevægt mellem dannelse og henfald af Ba*-137.
Bestem antallet af Ba*-kerner i kilden.
Jeg har heller ingen idé om, hvordan jeg skal beregne nogle af disse 2 opgaver ..
Og så har jeg lige et sidste spørgsmål:
Kan det passe, at der mangler information i følgende opgavebeskrivelse om hvor mange partikler der udsendes, eller kan man beregne det med en formel, ud fra de givne informationer?
1.Man kan behandle hudkræft med a-stråling. En tynd og flad alfakilde lægges direkte på huden. En bestemt kilde, der udsender a-partikler med en energi på 8,0 MeV, har en udstrækning på 0,5 cm2 og en aktivitet på 0,8 MBq.
Da kilden er tynd og flad, kan vi antage at den afgiver halvdelen af sin stråling til huden.
Rækkevidden af a-partiklerne i huden er 0,1 mm. Hudens densitet er 1 g/cm3.
Beregn det dosisækvivalent som det bestrålede hudlag modtager i et minut.
På forhånd tak!
Svar #2
06. marts 2014 af Krabbee (Slettet)
#11)
indhold af KCl
(1000 g) · (0,40) = 400 g
Hvordan beregner jeg så aktiviteten af henfaldet? :)
Svar #3
06. marts 2014 af mathon
M(KCl) = (39,098 + 35,453) = 74,551 g/mol
med et K-indhold på (39,098/0,74551) = 52,44%
dvs
m(K) = (400 g) · 0,5244 = 209,76 g
heraf udgør 40K 0,01117%
m(40K) = (209,76 g) · 0,0001117 = 0,02343 g
N(40K) = (0,02343 g)/(39,964 g/mol) · (6,022·1023 mol-1) = 3,53·1020
henfaldskonstanten
k = ln(2)/(81,25·109 år) = 2,703·10-19 s-1
A = k · N = (2,703·10-19 s-1) · (3,53·1020) = 95,4 Bq
Svar #4
06. marts 2014 af Krabbee (Slettet)
Super! Mange tak for det! Jeg kan dog ikke se hvor du får de 81,25*10^9 år ved henfaldskonstanten?
Har du evt. nogle forslag til de andre opgaver? :)
Svar #6
06. marts 2014 af Krabbee (Slettet)
#5Halveringstiden T1/2 for 13756Ba* er 2,6 min.
Tak :) Hvordan har du fundet ud af det? :) Er det en formel, eller bare slået op? :)
Svar #10
07. marts 2014 af mathon
1.Man kan behandle hudkræft med a-stråling. En tynd og flad alfakilde lægges direkte på huden. En bestemt kilde, der udsender a-partikler med en energi på 8,0 MeV, har en udstrækning på 0,5 cm2 og en aktivitet på 0,8 MBq.
Da kilden er tynd og flad, kan vi antage at den afgiver halvdelen af sin stråling til huden.
Rækkevidden af a-partiklerne i huden er 0,1 mm. Hudens densitet er 1 g/cm3.
Beregn det dosisækvivalent som det bestrålede hudlag modtager i et minut.
.......................
massen af hud der bestråles:
m = V · ρ = (0,01 cm)·(0,5 cm2) · (1 g/cm3) = 0,005 g = 5,0·10-6 kg
energi tilført huden på 1 min:
E = 0,5·((0,8·106 s-1)·(8,0·106 eV)·(60 s)) = 1,92·1014 eV = 3,076·10-5 J
dosisækvivalent:
D = (3,076·10-5 J) / (5,0·10-6 kg) = 6,15 J/kg
Svar #11
07. marts 2014 af Krabbee (Slettet)
Lækkert! Mange tak skal du have! Hvor får du forresten din "Q"er henne i dosisækvivalent? H=Q*D? :)
Skriv et svar til: Radioaktivitet - Opgaver i helsefysik
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.