რადიოაქტიურობა - პრობლემები და გადაწყვეტილებები
1. ქვემოთ მოცემული ფიგურის მიხედვით, დაშლის შემდეგ 13.86 საათის განმავლობაში რადიოაქტიური აქტივობაა …
ცნობილი:
ნახევარგამოყოფის პერიოდი (T1 /2 ) = 6.93 საათი
ტაიმ-ლაფსი (t) = 13.86 საათი
სასურველი: რადიოაქტიური აქტივობა
გამოსავალი:
A = რადიოაქტიური აქტივობა , λ = დაშლის მუდმივა, N t = რადიოაქტიური ატომების რაოდენობა დაშლის შემდეგ გარკვეული დროის ინტერვალში , T 1/2 = ნახევარდაშლის პერიოდი
დაშლის მუდმივა:
გარკვეული დროის ინტერვალში დაშლის შემდეგ რადიოაქტიური ატომების რაოდენობა:
რადიოაქტიური აქტივობა:
2. ქვემოთ მოცემული ფიგურის მიხედვით, რადიოაქტიური ნივთიერების 15 წუთიანი დაშლის შემდეგ, დარჩენილი რადიოაქტიური ნივთიერება ...
გამოსავალი:
N o = რადიოაქტიური ატომების საწყისი რაოდენობა
N t = რადიოაქტიური ატომების საბოლოო რაოდენობა დაშლის შემდეგ გარკვეული დროის ინტერვალში (t)
t = დროის შენელება
T 1/2 = ნახევარგამოყოფის პერიოდი
ნახევარგამოყოფის პერიოდის გამოთვლა :
ცნობილი:
აზოტი = 8 გრამი
Nt = 2 გრამი
t = 6 წუთი
სასურველი: ნახევარგამოყოფის პერიოდი (T 1/2)
გამოსავალი:
გამოთვალეთ დარჩენილი რადიოაქტიური მასალის რაოდენობა:
ცნობილი:
რადიოაქტიური ატომების საწყისი რაოდენობა ( No ) = 8 გრამი
ტაიმ-ლაფსი (t) = 15 წუთი
ნახევარგამოყოფის პერიოდი (T 1/2) = 3 წუთი
სასურველი: დარჩენილი რადიოაქტიური მასალა ( Nt )
გამოსავალი:
1. კითხვა: რა არის რადიოაქტიურობა?
პასუხი: რადიოაქტიურობა არის ნაწილაკების ან ენერგიის სპონტანური გამოყოფა არასტაბილური ატომის ბირთვიდან.
2. კითხვა: დაასახელეთ რადიოაქტიური დაშლის სამი გავრცელებული ტიპი.
პასუხი: სამი გავრცელებული ტიპია ალფა (α) დაშლა, ბეტა (β) დაშლა და გამა (γ) გამოსხივება.
3. კითხვა: რა გამოიყოფა ალფა დაშლის დროს?
პასუხი: ალფა დაშლის დროს გამოიყოფა ალფა ნაწილაკი, რომელიც შედგება 2 პროტონისა და 2 ნეიტრონისგან (არსებითად ჰელიუმ-4 ბირთვი).
4. კითხვა: როგორ იცვლება ელემენტის ატომური რიცხვი ბეტა-მინუს (β⁻) დაშლის დროს?
პასუხი: ბეტა-მინუს დაშლის დროს ნეიტრონი პროტონად გარდაიქმნება და ამ პროცესში ელექტრონს გამოყოფს. ეს ატომურ რიცხვს ერთით ზრდის.
5. კითხვა: რა არის გამა გამოსხივება?
პასუხი: გამა გამოსხივება არის მაღალი ენერგიის ფოტონი, რომელიც გამოსხივდება რადიოაქტიური ატომიდან. ეს არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რენტგენის სხივების მსგავსად, მაგრამ უფრო ენერგიული.
6. კითხვა: რატომ გამოიყოფა ხშირად გამა გამოსხივება სხვა ტიპის დაშლის შემდეგ?
პასუხი: გამა გამოსხივება ხშირად გამოიყოფა სხვა ტიპის დაშლის შემდეგ, რათა გაათავისუფლოს აგზნებული ბირთვიდან ზედმეტი ენერგია და დააბრუნოს იგი უფრო დაბალ ენერგეტიკულ მდგომარეობაში.
7. კითხვა: რა განსხვავებაა ნახევარდაშლის პერიოდსა და დაშლის მუდმივას შორის?
პასუხი: ნახევარდაშლის პერიოდი არის დრო, რომელიც ნიმუშში არსებული რადიოაქტიური ატომების ნახევრის დაშლას სჭირდება, ხოლო დაშლის მუდმივა წარმოადგენს დროის ერთეულში ერთი ატომის დაშლის ალბათობას.
8. კითხვა: როგორ გამოიყენება რადიოიზოტოპები მედიცინაში?
პასუხი: რადიოიზოტოპების გამოყენება მედიცინაში შესაძლებელია როგორც დიაგნოსტიკური, ასევე თერაპიული მიზნებისთვის. მაგალითად, ტექნეციუმ-99მ გამოიყენება ვიზუალიზაციაში, ხოლო იოდ-131 - ფარისებრი ჯირკვლის დაავადებების სამკურნალოდ.
9. კითხვა: რა პრინციპით ხდება ნახშირბად-14 მეთოდით დათარიღება?
პასუხი: ნახშირბად-14-ით დათარიღება ეფუძნება ორგანულ მასალებში ნახშირბად-14-ის (რადიოაქტიური იზოტოპი) და ნახშირბად-12-ის თანაფარდობის გაზომვას. რადგან ნახშირბად-14 დროთა განმავლობაში იშლება, თანაფარდობამ შეიძლება მიუთითოს ნიმუშის ასაკი.
10. კითხვა: რა განსხვავებაა დაშლასა და შერწყმას შორის ბირთვული რეაქციების თვალსაზრისით?
პასუხი: დაშლა არის მძიმე ბირთვის ორ ან მეტ პატარა ბირთვად დაშლა, რაც იწვევს ენერგიის გამოთავისუფლებას. მეორეს მხრივ, შერწყმა გულისხმობს ორი მსუბუქი ბირთვის გაერთიანებას უფრო მძიმე ბირთვის წარმოსაქმნელად, რაც ასევე იწვევს ენერგიის გამოთავისუფლებას.
11. კითხვა: როგორ მუშაობს გეიგერის მრიცხველი?
პასუხი: გეიგერის მრიცხველი გამოსხივებას აფიქსირებს გეიგერ-მიულერის მილში წარმოქმნილი იონიზაციის გაზომვით. როდესაც გამოსხივება გადის მილში, ის იონიზაციას უკეთებს შიგნით არსებულ აირს, რაც იწვევს გაზომვად ელექტრულ განმუხტვას.
12. კითხვა: რა ფუნქცია აქვთ საკონტროლო ღეროებს ბირთვულ რეაქტორებში?
პასუხი: საკონტროლო ღეროები შთანთქავენ ნეიტრონებს, რაც არეგულირებს რეაქტორში ბირთვული დაშლის რეაქციის სიჩქარეს. ამ ღეროების პოზიციის რეგულირებით, რეაქციის დაჩქარება, შენელება ან საერთოდ შეჩერება შესაძლებელია.
13. კითხვა: რატომ გამოიყენება ტყვია რადიაციისგან დამცავ მასალად?
პასუხი: ტყვია მკვრივია და შეუძლია ეფექტურად შთანთქოს და შეაჩეროს სხვადასხვა ტიპის რადიოაქტიური გამოსხივება, განსაკუთრებით გამა სხივები, რითაც იცავს ადამიანებსა და აღჭურვილობას რადიაციული ზემოქმედებისგან.
14. კითხვა: როგორ უკავშირდება შეკავშირების ენერგიის კონცეფცია რადიოაქტიურობას?
პასუხი: შეკავშირების ენერგია არის ენერგია, რომელიც საჭიროა ბირთვის მის შემადგენელ პროტონებად და ნეიტრონებად დასაშლელად. ზოგიერთ შემთხვევაში, თუ ნაწილაკების გადალაგება ან გამოსხივება ამცირებს შეკავშირების მთლიან ენერგიას, ბირთვი ამას გააკეთებს, რაც რადიოაქტიურ დაშლას გამოიწვევს.
15. კითხვა: რა არის რადიოაქტიურობის გაზომვის საერთო ერთეული?
პასუხი: ბეკერელი (Bq) არის საერთო ერთეული, რომელიც წამში ერთ დაშლის მოვლენას წარმოადგენს.
16. კითხვა: როგორ უკავშირდება რადონი რადიოაქტიურობას?
პასუხი: რადონი ბუნებრივად წარმოქმნილი რადიოაქტიური აირია, რომელიც ურანის დაშლის პროდუქტის სახით წარმოიქმნება. მას შეუძლია შენობებში დაგროვება და რადიოაქტიურობის გამო ჯანმრთელობისთვის საშიშროებას წარმოადგენს.
17. კითხვა: რატომ არის პლუტონიუმ-239 მნიშვნელოვანი ბირთვულ ენერგიაში?
პასუხი: პლუტონიუმ-239-ს შეუძლია დაშლა და გამოიყენება როგორც საწვავად გარკვეული ტიპის ბირთვულ რეაქტორებში, ასევე ბირთვული იარაღის წარმოებაში.
18. კითხვა: რა არის ნეიტრონების აქტივაცია?
პასუხი: ნეიტრონების აქტივაცია არის პროცესი, რომლის დროსაც სტაბილური იზოტოპები ნეიტრონების დაჭერის შემდეგ რადიოაქტიურები ხდებიან. ახალი იზოტოპი ხშირად იშლება ბეტა ან გამა გამოსხივების გამოსხივებით.
19. კითხვა: როგორ მუშაობენ ტრეისერები ბიოლოგიური პროცესების შესწავლისას?
პასუხი: რადიოაქტიური ტრეისერები არის იზოტოპები, რომლებიც ასხივებენ რადიაციას და მათი თვალყურის დევნება შესაძლებელია ბიოლოგიურ სისტემებში გადაადგილებისას. მათი მოძრაობის მონიტორინგით, მკვლევარებს შეუძლიათ შეისწავლონ ისეთი პროცესები, როგორიცაა მეტაბოლური გზები ან სისხლის მიმოქცევა.
20. კითხვა: რატომ არის ზოგიერთი ელემენტი უფრო რადიოაქტიური, ვიდრე სხვები?
პასუხი: ატომური ბირთვის სტაბილურობა დამოკიდებულია პროტონებისა და ნეიტრონების ბალანსზე. ელემენტები, რომელთა ბირთვები ამ ნაწილაკების სტაბილური ბალანსისგან შორსაა, უფრო რადიოაქტიური ხდებიან, რადგან ისინი იშლება უფრო სტაბილურ მდგომარეობამდე.
