Hankalat fysiikantehtävät

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Hei,

ajattelin tulla täältä kyselemään vähän neuvoa muutamaan fysiikantehtävään, joista en meinaa päästä alkua pidemmälle.

Ensin vuorossa olisi eräs radioaktiivisuutta käsittelevä tehtävä. Tehtävänanto;

Sädehoidossa käytetään 60C-ytimiä, jotka hajoavat beetahajoamisella. Syntyvät 60Ni-ytimet jäävät viritystiloihin, jotka purkautuvat gammasäteilynä. Jokaisesta ytimestä lähtee 2 kvanttia 1,17 MeV ja 1,33 MeV. Paljonko säteilylähteen massa muuttuu gammasäteilyn kautta 1 min hoidon aikana, kun aktiivisuus säteilytyksen aikana on 120 MBq (aktiivisuus ei muutu 1 min kohdalla)? Montako hajoamiskykyistä ydintä on hoidon alussa ja lopussa?
(60C puoliintumisaika 5,27 vuotta, 1 u= 1,6605 x 10^-27 kg = 931,5 MeV/c^2)

Noiden hajoamiskykyisten ydinten lukumäärän sain kaiketi selville, mutta tuo massanmuutos tuottaa suuria vaikeuksia. Yritin tuon E=mc^2 kautta saada jotain aikaan, mutta eipä se kamalasti auttanut asiaa, vastaus oli ihan päin honkia.

Nyt kun noita muita tehtäviä katselin uudelleen, niin ehkä mä vielä koitan niitä vielä yhden kerran ennen kuin tänne alan kirjoittelemaan niitä. Mutta jos joku teistä osaisi tuon säteilyhärdellin kanssa auttaa, niin olisin superkiitollinen!

Kommentit (2)

Vierailija

Siis onhan täällä vastaus, en vaan ymmärrä sitä. Yritin ratkaista massan muutosta siten, että kun 120 000 000 hajoamista sekunissa x 2,5MeV energiaa/hajoaminen x 60sek, ja sitten tulos tuohon E = mc^2, mutta vastaus oli väärä.

Kirjoitan tähän nyt tarkan kopion tuosta vastauksesta, mikä meillä tässä vihkosessa on.

----

Emittoivien gammakvanttien summa 1,17MeV + 1,33 MeV = 2,5MeV

massa ja energia:
E=mc^2 => m=E/c^2

ja toisaalta u=931,5MeV/c^2

u= 1,6605 x 10^-27 kg

c^2=931,5MeV/1,6605 x 10^-27kg

m=E/(931,5MeV/1,6606 x 10^-27 kg)=2,5MeV x 1,6605 x 10^-27kg/931,5MeV = 4,4565 x 10^-30 kg (yksi ydin emittoi)

Koska aktiviteetti ei olennaisesti muutu 1min kohdalla, hajoavien ytimien määrä minuutissa on 120x10^6 x 60kpl

=> massa muuttuu energiaksi, joten yhteensä mtot = 4,4565x10^-30kg x 120x10^6 x 60 = 3,2087 x 10^-20kg
=3,2x10^-20 kg

----

Eli mitä ihmeen tekemistä tuolla u:lla ja noilla sotkuilla tässä hommassa on? Eli erityisesti tämä kohta vaivaa päätäni;

"m=E/(931,5MeV/1,6606 x 10^-27 kg)=2,5MeV x 1,6605 x 10^-27kg/931,5MeV = 4,4565 x 10^-30 kg (yksi ydin emittoi) "

Tää on kyllä itselle ehkä käsittämättömin fysiikanasia tähän mennessä.

Uusimmat

Suosituimmat