Radioaktiivisuuslasku osaavalle fyysikolle [TKK 2004]

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Radioaktiivista suolaliuosta säilytetään alumiinisessa suljetussa astiassa, jonka seinämän paksuus on 3,0 cm. Radioaktiivinen isotooppi on 22^Na, joka hajoaa B^+ -hajoamisella. Syntynyt tytärydin on hajoamistapahtuman jälkeen virittyneessä tilassa, ja se lähettää perustilaan siirtyessään gammafotonin, jonka energia on 1,28 MeV. Säteilynilmaisimella mitataan astian ulkopuolella hajoamisprosessista 22*10^6 havaintoa sekunnissa. Kuinka kauan suolaliuosta on säilytettävä, ennen kuin se voidaan kerralla kaataa viemäriverkkoon, jos viemäriverkkoon kerralla kaadettavan nesteen suurin sallittu aktiivisuus on 15 MBq? Oleta, että säteily kulkee kohtisuorasti astian seinämän läpi. Alumiinin matkavaimennuskerroin on u(myy) = 22,8 1/m.

Kommentit (4)

Vierailija
phen11
Radioaktiivista suolaliuosta säilytetään alumiinisessa suljetussa astiassa, jonka seinämän paksuus on 3,0 cm. Radioaktiivinen isotooppi on 22^Na, joka hajoaa B^+ -hajoamisella. Syntynyt tytärydin on hajoamistapahtuman jälkeen virittyneessä tilassa, ja se lähettää perustilaan siirtyessään gammafotonin, jonka energia on 1,28 MeV. Säteilynilmaisimella mitataan astian ulkopuolella hajoamisprosessista 22*10^6 havaintoa sekunnissa. Kuinka kauan suolaliuosta on säilytettävä, ennen kuin se voidaan kerralla kaataa viemäriverkkoon, jos viemäriverkkoon kerralla kaadettavan nesteen suurin sallittu aktiivisuus on 15 MBq? Oleta, että säteily kulkee kohtisuorasti astian seinämän läpi. Alumiinin matkavaimennuskerroin on u(myy) = 22,8 1/m.



Mitatusta hajoamisnopeudesta ja puoliintumisajasta (2,60 a) voidaan laskea natriumin määrä mooleina. Loppulasku on varmaan helppo kun laskee koska 22^Na on jäljellä sen verran että tapahtuu 15 miljoonaa hajoamista sekunnissa ja huomioi gammasäteilyn vaimenemisen alumiinissa.
Tehtävässä on varmaan virhe, 2,6 vuoden jälkeen aktiivisuus on 11 Mbq purkin ulkopuolella.

Vierailija

Tehtävänannossa ei ole kerrottu puoliintumisaikaa, joten se täytyy onkia lisätietona esiin esim. taulukoista. Jonkin verran hämäävää ylimääräistä tietoa tehtävään on kyllä laitettu näköjään seulomaan jyviä akanoista

Tuntemalla säteilyn vaimenemislain voit laskea näytteen aktiivisuuden alkuhetkellä (näytehän on siis aktiivisempi kuin ulkoa mitattuna näyttää, koska alumiini vaimentaa tehtävässä annetulla kertoimella). Sen jälkeen voit hajoamislaista ratkaista, milloin näyte saavuttaa tuon halutun aktiivisuuden 15 Mbq.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10604
Liittynyt16.3.2005

Off topic:
Lainaus:
"Kuinka kauan suolaliuosta on säilytettävä, ennen kuin se voidaan kerralla kaataa viemäriverkkoon, jos viemäriverkkoon kerralla kaadettavan nesteen suurin sallittu aktiivisuus on 15 MBq?"

Aika jännä mittayksikkö tuo MBq/kerta.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Uusimmat

Suosituimmat