Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một nhân viên phòng thí nghiệm hằng ngày tiếp xúc với một nguồn phóng xạ ${}_{27}^{60}\text{Co}$

Câu hỏi số 797333:
Vận dụng

Một nhân viên phòng thí nghiệm hằng ngày tiếp xúc với một nguồn phóng xạ ${}_{27}^{60}\text{Co}$ phát đẳng hướng có độ phóng xạ ban đầu ở mức $1,48.10^{9}Bq$. Người này luôn đứng cách xa nguồn 4 m và làm việc 4 h mỗi ngày. Phần diện tích cơ thể tiếp xúc với tia phóng xạ là $1,5~\text{m}^{2}$. Mỗi hạt nhân ${}_{27}^{60}\text{Co}$ khi phân rã phát ra một hạt $\gamma$ có năng lượng 2,5 MeV. Cơ thể người nhân viên sẽ hấp thụ 50% lượng tia $\gamma$ tiếp xúc cơ thể. Biết chu kì bán rã của hạt nhân ${}_{27}^{60}\text{Co}$ là 5,27 năm.

Đúng Sai
a) Để tăng cường sự an toàn, người này cần sử dụng các tấm chắn nguồn phóng xạ đủ tốt.
b) Sau 10,54 năm thì độ phóng xạ của ${}_{27}^{60}\text{Co}$còn lại bằng $0,74.10^{9}Bq$.
c) Khối lượng nguồn ${}_{27}^{60}\text{Co}$ ban đầu là $34,5\mu g$.
d) Liều hấp thụ phóng xạ D được định nghĩa là năng lượng hấp thụ phóng xạ trên một đơn vị khối lượng của vật hấp thụ phóng xạ. Liều hấp thụ phóng xạ có đơn vị là 1 Gy = 1 J/kg. Biết khối lượng của nhân viên bằng 70 kg. Trong một ngày làm việc, lượng hấp thụ bức xạ của người này là $4,5.10^{- 4}Gy$.

Đáp án đúng là: Đ; S; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:797333
Phương pháp giải

+ Nhớ lại các quy tắc về an toàn phóng xạ.

+ Sử dụng công thức tính độ phóng xạ: $H = H_{0}.2^{\dfrac{- t}{T}};H_{0} = \lambda N_{0}$

+ Sử dụng công thức tính khối lượng: $m = n.A = \dfrac{N}{N_{A}}.A$

Giải chi tiết

a) Để tăng cường sự an toàn, người này cần sử dụng các tấm chắn nguồn phóng xạ đủ tốt.

$\Rightarrow$ a đúng.

b) Sau 10,54 năm thì độ phóng xạ của ${}_{27}^{60}\text{Co}$còn lại bằng:

$H = H_{0}.2^{\dfrac{- t}{T}} = 1,48.10^{9}.2^{- \dfrac{10,54}{5,27}} = 0,37.10^{9}Bq$

$\Rightarrow$ b sai.

c) Hằng số phóng xạ: $\lambda = \dfrac{\ln 2}{T} = \dfrac{\ln 2}{5,27.365.86400}$

Khối lượng nguồn ${}_{27}^{60}\text{Co}$ ban đầu là:

$\begin{array}{l} {m_{0} = n_{0}A = \dfrac{N_{0}}{N_{A}}.A = \dfrac{\dfrac{H_{0}}{\lambda}.A}{N_{A}} = \dfrac{H_{0}.T.A}{\ln 2.N_{A}}} \\ \left. \Rightarrow m_{0} = \dfrac{1,48.10^{9}.5,27.365.86400.60}{\ln 2.6,02.10^{23}} = 3,536.10^{- 5}g \right. \\ \left. \Rightarrow m_{0} = 35,36\mu g \right. \end{array}$

$\Rightarrow$ c sai.

d) Số hạt đã bị phân rã là:

$\begin{array}{l} {\Delta N = N_{0}\left( {1 - 2^{\dfrac{- t}{T}}} \right) = \dfrac{H_{0}}{\lambda}\left( {1 - 2^{\dfrac{- t}{T}}} \right)} \\ \left. \Rightarrow\Delta N = \dfrac{1,48.10^{9}}{\dfrac{\ln 2}{5,27.365.86400}}\left( {1 - 2^{\dfrac{- 4}{5,27.365.24}}} \right) = 2,13.10^{13} \right. \end{array}$

Năng lượng phát ra từ nguồn phóng xạ là: $W = \Delta N.E$

Bức xạ gamma phát đều ra mọi hướng, tạo thành một mặt cầu bán kính r quanh nguồn. Cường độ phân bố năng lượng trên mặt cầu là: $\dfrac{W}{4\pi r^{2}} = \dfrac{\Delta N.E}{4\pi r^{2}}$

Cơ thể người có diện tích tiếp xúc là S nên lượng năng lượng mà cơ thể có thể tiếp xúc là:

$\dfrac{\Delta N.E.S}{4\pi r^{2}}$

Cơ thể người nhân viên sẽ hấp thụ 50% lượng tia $\gamma$ tiếp xúc cơ thể:

$\begin{array}{l} {Q = 50\%.\Delta N.E.\dfrac{S}{4\pi r^{2}}} \\ \left. \Rightarrow Q = 0,5.2,13.10^{13}.2,5.1,6.10^{- 13}.\dfrac{1,5}{4\pi.4^{2}} \approx 0,0318(J) \right. \end{array}$

Trong một ngày làm việc, lượng hấp thụ bức xạ của người này là:

$D = \dfrac{Q}{m} = \dfrac{0,0318}{70} = 4,5.10^{- 4}Gy$

$\Rightarrow$ d đúng.

Đáp án cần chọn là: Đ; S; S; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn