Radioaktiveco - problemoj kaj solvoj
1. Surbaze de la suba figuro, radioaktiva aktiveco post disfalo dum 13.86 horoj estas …
Konata:
Duoniĝotempo (T¹ /² ) = 6.93 horoj
Tempointervalo (t) = 13.86 horoj
Dezirata: radioaktiva aktiveco
Solvo:
A = radioaktiva aktiveco , λ = la disfala konstanto, Nt = La nombro de radioaktivaj atomoj post disfalo dum certa tempointervalo , T1 /2 = duoniĝotempo
La konstanto de kadukiĝo:
La nombro de radioaktivaj atomoj post disfalo dum certa tempointervalo:
Radioaktiva aktiveco:
2. Surbaze de la suba figuro, post kiam la radioaktiva substanco disfalas dum 15 minutoj, la restanta radioaktiva substanco estas …
Solvo:
N₂o = La komenca kvanto de la radioaktivaj atomoj
N t = La fina kvanto de la radioaktivaj atomoj post disfalo dum certa tempointervalo (t)
t = tempointervalo
T 1/2 = duoniĝotempo
Kalkulu la duoniĝotempon:
Konata:
N₂o = 8 gramoj
Nt = 2 gramoj
t = 6 minutoj
Dezirata: duoniĝotempo (T 1/2)
Solvo:
Kalkulu la restantan radioaktivan materialon:
Konata:
La komenca kvanto de la radioaktivaj atomoj ( No ) = 8 gramoj
Tempointervalo (t) = 15 minutoj
Duoniĝotempo (T 1/2) = 3 minutoj
Dezirata: la restanta radioaktiva materialo ( Nt )
Solvo:
1. Demando: Kio estas radioaktiveco?
Respondo: Radioaktiveco estas la spontanea eligo de partikloj aŭ energio el la nukleo de malstabila atomo.
2. Demando: Nomu tri oftajn tipojn de radioaktiva disfalo.
Respondo: La tri oftaj tipoj estas alfa (α) disfalo, beta (β) disfalo kaj gama (γ) radiado.
3. Demando: Kio estas elsendata dum alfa-disfalo?
Respondo: Dum alfa-disfalo, alfa-partiklo estas elsendita, kiu konsistas el 2 protonoj kaj 2 neŭtronoj (esence helium-4 nukleo).
4. Demando: Kiel ŝanĝiĝas la atomnumero de elemento dum beta-minus (β⁻) disfalo?
Respondo: Dum beta-minusa disfalo, neŭtrono transformiĝas al protono, elsendante elektronon en la procezo. Tio pliigas la atomnumeron je unu.
5. Demando: Kio estas gama-radiado?
Respondo: Gama-radiado estas alt-energia fotono elsendita de radioaktiva atomo. Ĝi estas elektromagneta radiado, tre simila al rentgenradioj sed pli energia.
6. Demando: Kial gama-radiado ofte estas elsendata post aliaj specoj de disfalo?
Respondo: Gama-radiado ofte estas elsendata post aliaj specoj de disfalo por liberigi la troan energion el la ekscitita nukleo, redonante ĝin al pli malalta energia stato.
7. Demando: Kio estas la diferenco inter duoniĝotempo kaj kadukiĝkonstanto?
Respondo: Duoniĝotempo estas la tempo bezonata por ke duono de la radioaktivaj atomoj en specimeno disfalu, dum la disfala konstanto reprezentas la probablecon por unuo de tempo, ke unuopa atomo disfalos.
8. Demando: Kiel oni uzas radioizotopojn en medicino?
Respondo: Radioizotopoj povas esti uzataj en medicino por kaj diagnozaj kaj terapiaj celoj. Ekzemple, teknecio-99m estas uzata en bildigo, dum jodo-131 estas uzata en la traktado de tiroidaj malsanoj.
9. Demando: Kio estas la principo malantaŭ karbono-14-datado?
Respondo: Karbon-14-datigo baziĝas sur mezurado de la proporcio de karbono-14 (radioaktiva izotopo) al karbono-12 en organikaj materialoj. Ĉar karbono-14 disfaliĝas laŭlonge de la tempo, la proporcio povas indiki la aĝon de la specimeno.
10. Demando: Kio estas la diferenco inter fisio kaj fuzio rilate al nukleaj reakcioj?
Respondo: Fisio estas la disigo de peza nukleo en du aŭ pli malgrandajn, liberigante energion. Fuzio, aliflanke, implikas kombini du malpezajn nukleojn por formi pli pezan, ankaŭ liberigante energion.
11. Demando: Kiel funkcias Geiger-mezurilo?
Respondo: Geiger-mezurilo detektas radiadon per mezurado de la jonigo produktita en Geiger-Müller-tubo. Kiam radiado trapasas la tubon, ĝi jonigas gason interne, kaŭzante mezureblan elektran malŝargon.
12. Demando: Kio estas la funkcio de reguligaj stangoj en nukleaj reaktoroj?
Respondo: Regulstangoj sorbas neŭtronojn, reguligante la rapidon de la nuklea fisioreakcio en reaktoro. Per alĝustigo de la pozicio de ĉi tiuj stangoj, la reakcio povas esti akcelita, malrapidigita aŭ tute haltigita.
13. Demando: Kial oni uzas plumbon kiel ŝirmanta materialo kontraŭ radiado?
Respondo: Plumbo estas densa kaj povas efike absorbi kaj haltigi la diversajn specojn de radioaktivaj emisioj, precipe gama-radiojn, protektante individuojn kaj ekipaĵojn kontraŭ radiada eksponiĝo.
14. Demando: Kiel la koncepto de liga energio rilatas al radioaktiveco?
Respondo: Liga energio estas la energio bezonata por malmunti nukleon en ĝiajn konsistigajn protonojn kaj neŭtronojn. En iuj kazoj, se rearanĝo aŭ elsendo de partikloj malaltigas la totalan liga energion, la nukleo faros tion, kaŭzante radioaktivan disfalon.
15. Demando: Kio estas komuna unuo por mezuri radioaktivecon?
Respondo: La bekerelo (Bq) estas komuna unuo, reprezentanta unu kadukiĝon po sekundo.
16. Demando: Kiel radono rilatas al radioaktiveco?
Respondo: Radono estas nature okazanta radioaktiva gaso, formita kiel disfala produkto de uranio. Ĝi povas akumuliĝi en konstruaĵoj kaj prezentas sanriskon pro sia radioaktiveco.
17. Demando: Kial plutonio-239 estas grava en nuklea energio?
Respondo: Plutonio-239 povas fisioniĝi kaj estas uzata kaj kiel brulaĵo en certaj specoj de nukleaj reaktoroj kaj en la produktado de nukleaj armiloj.
18. Demando: Kio estas neŭtrona aktivigo?
Respondo: Neŭtrona aktivigo estas la procezo en kiu stabilaj izotopoj fariĝas radioaktivaj post kaptado de neŭtronoj. La nova izotopo ofte disfalas per elsendado de beta- aŭ gama-radiado.
19. Demando: Kiel funkcias spuriloj en la studado de biologiaj procezoj?
Respondo: Radioaktivaj spuriloj estas izotopoj, kiuj elsendas radiadon kaj povas esti spuritaj dum ili moviĝas tra biologiaj sistemoj. Per monitorado de ilia movado, esploristoj povas studi procezojn kiel metabolajn vojojn aŭ sangofluon.
20. Demando: Kial iuj elementoj estas pli radioaktivaj ol aliaj?
Respondo: La stabileco de atomkerno dependas de la ekvilibro de protonoj kaj neŭtronoj. Elementoj kun nukleoj malproksimaj de stabila ekvilibro de ĉi tiuj partikloj emas fariĝi pli radioaktivaj, dum ili spertas disfalon por atingi pli stabilan staton.
