Wybrane zagadnienia z fizyki współczesnej. Zadania i

Wybrane zagadnienia z fizyki współczesnej. Zadania i pytania z zakresu ochrony radiologicznej. 1. Jakie osłony stosujemy przed promieniowaniem beta (strumień elektronów), a jakie przed elektromagnetycznym promieniowaniem jonizującym (promieniowaniem rentgenowskie i gamma)? Uzasadnij.
2. Porównaj promieniowanie alfa z promieniowaniem beta pod względem zdolności jonizacyjnej i szkodliwości
biologicznej.
3. Co to jest aktywność preparatu promieniotwórczego, podaj jednostkę. Jak zmienia się aktywność preparatu
promieniotwórczego w funkcji czasu? Przedstaw graficznie tę zależność.
4. Zdefiniuj dawkę pochłoniętą i równoważnik dawki. Podaj jednostki
5. Izotop promieniotwórczy stront 90Sr ulega rozpadowi β i emituje promieniowanie beta o energii maksymalnej 0,55 MeV. Powstały w wyniku rozpadu nuklid 90Y ulega rozpadowi β emitując promieniowanie beta o
energii maksymalnej 2,27 MeV. Czas połowicznego rozpadu nuklidu 90Sr jest T1/2=29 lat, a czas połowicznego
rozpadu nuklidu 90Y jest T1/2=64 godziny. Przed 14,5 laty zakupiono preparat 90Sr o aktywności 141 kBq.
a) Oszacuj jaka jest obecnie aktywność tego preparatu.b) Jakie środki ochrony należy stosować przy
posługiwaniu się tym preparatem?
6. Izotop promieniotwórczy cez 137Cs ulega rozpadowi β i emituje promieniowanie beta o energii maksymalnej
0,51 MeV i 1,17 MeV a powstający w wyniku rozpadu wzbudzony nuklid 137Ba emituje promieniowanie
gamma o energii 0,66 MeV. Czas połowicznego rozpadu jest T1/2=30 lat. Przed 15 laty zakupiono preparat
137
Cs o aktywności 282 kBq.
a) Jaka jest obecnie jego aktywność?
b) Jakie osłony należy stosować dla ochrony przed promieniowaniem tego preparatu?
7. Izotop sodu 22Na ulega rozpadowi β+ i emituje promieniowane β+ (pozytony) o energii 0,54 MeV a powstający w wyniku rozpadu wzbudzony nuklid 22Ne emituje promieniowanie gamma o energii 1,28 MeV. Czas połowicznego rozpadu jest T½=2,6 lat. Przed 13 laty zakupiono preparat 22Na o aktywności 320 kBq.
a) Jaka jest obecnie jego aktywność?
b) Jakie środki ochrony należy stosować przy posługiwaniu się tym preparatem?
8. Przedstaw reakcję rozpadu alfa zakładając, że rozpada się jądro M o liczbie atomowej Z i liczbie masowej A.
Zdefiniuj liczby Z i A.
9. Przedstaw reakcję rozpadu β- zakładając, że rozpada się jądro M o liczbie atomowej Z i liczbie masowej A.
10. Porównaj promieniowanie beta z promieniowaniem gamma pod względem oddziaływania z materią i
szkodliwości biologicznej.
11. Czy promieniowanie rentgenowskie jest promieniowaniem jądrowym? Porównaj promieniowanie
rentgenowskie z promieniowaniem gamma.
12. Uporządkuj pod względem zdolności jonizacyjnej (od najmniejsze do największej) promieniowania: alfa,
beta minus (strumień elektronów) i gamma. Jaki jest typowy zasięg poszczególnych rodzajów promieniowania
jonizującego w powietrzu?
13. Jakie są widma energetyczne (określona energia czy ciągły rozkład energii) promieniowania: alfa, beta
minus (strumień elektronów) i gamma.
14. Sformułuj prawo rozpadu promieniotwórczego. Przedstaw na wykresie jak aktywność preparatu
promieniotwórczego zmienia się w czasie.
15. Co to jest czas połowicznego rozpadu i jak związany jest ze stałą rozpadu promieniotwórczego?
16. Co to są izotopy danego pierwiastka? Liczba atomowa platyny wynosi 78. Ile protonów i ile neutronów
znajduje się w nuklidzie izotopu: a) 192Pt b) 194Pt ? c) 195Pt ? d) 196Pt ? e) 198Pt ?
17. Dlaczego promieniowanie jonizujące jest szkodliwe dla organizmów żywych?
18. Jakie tkanki są najbardziej wrażliwe na promieniowanie jonizujące?
19. Jakie środki ostrożności należy stosować aby zminimalizować zagrożenia ze strony promieniowania
jonizującego?
20. Czy promieniowanie z zakresu podczerwieni zagraża tkankom oka? Jakie mogą być skutki
napromieniowania?
21. Jakie skutki w skórze człowieka wywołuje promieniowanie ultrafioletowe?