Khi gói miếng kim loại hình chữ thập (+) cùng một hòn đá có chứa uranium bằng tấm phim và để trong bóng tối vài ngày, Becquerel đã phát hiện trên tấm phim có vết sáng giống dấu chữ thập như hình bên. Nguyên nhân nào gây tác dụng lên phim dù nó được để trong bóng tối?
Tìm hiểu thông tin về phát hiện của Becquerel và thí nghiệm trên, cho biết:
1. Hiện tượng phóng xạ xảy ra có tính tự phát hay phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, áp suất,...?
2. Có thể điều khiển được hiện tượng phóng xạ không? Tại sao?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Hiện tượng phóng xạ xảy ra tự phát, không phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, áp suất.
2. Mặc dù hiện tượng phóng xạ tự phát, nhưng chúng ta có thể điều khiển tốc độ của nó vì:
- Hiện tượng phóng xạ là một quá trình biến đổi hạt nhân.
- Quá trình này xảy ra ngẫu nhiên và không thể dự đoán được.
- Chúng ta chỉ có thể tác động đến tốc độ của quá trình này chứ không thể ngăn chặn hoàn toàn.
(Trả lời bởi datcoder)
Sử dụng kết quả thí nghiệm trong Bảng 23.1 hãy thực hiện các yêu cầu sau:
- Nhận xét về số lượng phân rã trong các khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp.
- Có thể dự đoán được thời điểm xảy ra và số lượng các phân rã phóng xạ không?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Dựa vào Bảng 23.1, số lượng phân rã trong các khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp không đồng đều. Số lượng phân rã có thể giảm dần hoặc tăng dần theo thời gian.
- Không thể dự đoán chính xác thời điểm xảy ra và số lượng các phân rã phóng xạ của từng nguyên tử. Chỉ có thể dự đoán xác suất phân rã của một nguyên tử trong một khoảng thời gian nhất định.
(Trả lời bởi datcoder)
1. Hãy nêu các tính chất của tia phóng xạ α
2. Hãy viết phương trình phân rã α của hạt nhân \(^{235}_{92}U\).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1.
- Khả năng ion hóa cao: Tia α có thể ion hóa các nguyên tử trong môi trường của nó, tạo ra các cặp ion.
- Tầm bay ngắn: Tia α chỉ có thể đi được vài cm trong không khí và vài μm trong chất rắn.
- Bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường: Do mang điện tích dương, tia α có thể bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường.
- Tác dụng sinh học: Tia α có thể gây hại cho tế bào sống, dẫn đến ung thư nếu tiếp xúc với liều lượng cao.
2. Phương trình: \({}_{92}^{235}U \to 4H{e^{2 + }} + {}_{90}^{231}Th\)
(Trả lời bởi datcoder)
1. Hãy nêu các tính chất của phóng xạ β
2. Viết phương trình phân rã β- và β+ tương ứng của các đồng vị \(^{90}_{38}Sr\) và \(^{18}_9F\).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1.
- Khả năng ion hóa: Tia β có khả năng ion hóa thấp hơn tia α nhưng cao hơn tia γ.
- Tầm bay xa hơn: Tia β có thể đi được vài mét trong không khí và vài mm trong chất rắn.
- Bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường: Do mang điện tích, tia β có thể bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường.
- Tác dụng sinh học: Tia β có thể gây hại cho tế bào sống, dẫn đến ung thư nếu tiếp xúc với liều lượng cao.
2. Phương trình:
\({}_{38}^{90}Sr \to {}_{39}^{90}Y + {\beta ^ - } + {\overline \upsilon _e}\)
\({}_9^{18}F \to {}_8^{18}O + {\beta ^ + } + {\upsilon _e}\)
(Trả lời bởi datcoder)
1. Hãy nêu các tính chất của phóng xạ γ
2. Technitium (\(^{99}_{43}Tc\)*) là đồng vị phóng xạ γ, được sử dụng rất phổ biến trong y học hạt nhân để chụp ảnh cơ quan bên trong cơ thể người. Viết phương trình phân rã của đồng vị này.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1.
- Khả năng ion hóa thấp: Tia γ có khả năng ion hóa thấp nhất trong ba loại tia phóng xạ.
- Tầm bay xa nhất: Tia γ có thể đi qua hàng mét bê tông hoặc hàng chục cm chì.
- Không bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường: Do không mang điện tích, tia γ không bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường.
- Tác dụng sinh học: Tia γ có thể gây hại cho tế bào sống, dẫn đến ung thư nếu tiếp xúc với liều lượng cao.
2. Phương trình:\({}_{43}^{99}Tc \to {}_{42}^{99}Mo + {e^ - } + \gamma \)
(Trả lời bởi datcoder)
Dựa vào đặc điểm các tia phóng xạ em hãy:
1. Giải thích hướng lệch của từng tia phóng xạ trong điện trường và trong từ trường ở Hình 23.3.
2. Giải thích lí do tại sao các tia α, β và γ có khả năng đâm xuyên khác nhau.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Giải thích hướng lệch:
a. Trong điện trường:
- Tia α: Bị lệch về phía bản âm do mang điện tích dương.
- Tia β-: Bị lệch về phía bản dương do mang điện tích âm.
- Tia β+: Bị lệch về phía bản âm do mang điện tích dương.
- Tia γ: Không bị lệch hướng vì không mang điện tích.
b. Trong từ trường:
- Tia α: Bị lệch theo quỹ đạo tròn do mang điện tích dương và có khối lượng lớn.
- Tia β-: Bị lệch theo quỹ đạo tròn do mang điện tích âm và có khối lượng nhỏ.
- Tia β+: Bị lệch theo quỹ đạo tròn do mang điện tích dương và có khối lượng nhỏ.
- Tia γ: Không bị lệch hướng vì không mang điện tích.
2. Giải thích khả năng đâm xuyên:
- Khả năng đâm xuyên:
+ Tia α: Khả năng đâm xuyên thấp nhất do có khối lượng lớn và điện tích lớn.
+ Tia β: Khả năng đâm xuyên cao hơn tia α do có khối lượng nhỏ và điện tích nhỏ.
+ Tia γ: Khả năng đâm xuyên cao nhất do không mang điện tích và có bước sóng ngắn.
- Lý do:
+ Khối lượng: Tia có khối lượng lớn sẽ tương tác mạnh hơn với môi trường, dẫn đến khả năng đâm xuyên thấp hơn.
+ Điện tích: Tia mang điện tích sẽ tương tác với điện trường của các nguyên tử trong môi trường, dẫn đến khả năng đâm xuyên thấp hơn.
+ Bước sóng: Tia có bước sóng ngắn sẽ ít bị hấp thụ bởi môi trường hơn, dẫn đến khả năng đâm xuyên cao hơn.
(Trả lời bởi datcoder)
1. Phát biểu định nghĩa chu kì bán rã?
2. Đồng vị phóng xạ \(^{15}_8O\) sau khoảng thời gian 244 s có 75% số hạt nhân ban đầu đã bị phân rã thành hạt nhân khác. Tính chu kì bán rã của \(^{15}_8O\).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Chu kì bán rã (ký hiệu: T) là thời gian cần thiết để một nửa số hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ ban đầu bị phân rã. Nói cách khác, sau mỗi chu kì bán rã, số lượng hạt nhân còn lại sẽ giảm đi một nửa.
2. 75% số hạt nhân ban đầu bị phân rã nên số hạt nhân còn lại là 25%.
Ta có:
\({2^{^{ - 2}}} = {2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 2 = \frac{t}{T} \Rightarrow T = \frac{t}{2} = \frac{{244}}{2} = 122s\)
(Trả lời bởi datcoder)
1. Nêu ý nghĩa của hằng số phóng xạ.
2. Dược chất phóng xạ Flortaucipir (chứa \(^{18}_9F\) là đồng vị phóng xạ β+) được tiêm vào bệnh nhân nhằm chụp ảnh bên trong cơ thể (chụp ảnh PET - Bài 24). Biết \(^{18}_9F\) có chu kì bán rã khoảng 110 phút.
a) Sau khi tiêm bao lâu thì lượng \(^{18}_9F\) giảm còn 10% và 1% so với lúc đầu?
b) Mỗi mL dược chất phóng xạ Flortaucipir có độ phóng xạ ban đầu là 109 Bq. Xác định số lượng hạt đồng vị \(^{18}_9F\) có trong mỗi mL dược chất tại thời điểm ban đầu và sau đó 1 ngày.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Hằng số phóng xạ cho biết tỉ lệ phần trăm số hạt nhân bị phân rã trong một đơn vị thời gian. Giá trị hằng số phóng xạ càng lớn, tốc độ phân rã của đồng vị càng nhanh.
2.
a) \(N = {N_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 0,1 = {2^{ - \frac{t}{{110}}}} \Rightarrow t = 365,4\)phút
\(N = {N_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 0,01 = {2^{ - \frac{t}{{110}}}} \Rightarrow t = 730,8\)phút
b) Đối với thời điểm ban đầu (t=0 phút): \(N = {N_0} = {10^9}Bq\)
Đối với thời điểm sau 1 ngày (t=1440 phút): \(N = {N_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow N = {10^9}{.2^{ - \frac{{1440}}{{110}}}} \Rightarrow N = 114616\)hạt
(Trả lời bởi datcoder)
Tìm hiểu qua sách báo, internet về tác hại của phóng xạ đến sức khỏe của con người và cho biết:
a) Các loại phơi nhiễm phóng xạ
b) Biểu hiện khi bị phơi nhiễm phóng xạ.
c) Cách phòng tránh nhiễm phóng xạ.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhơi nhiễm phóng xạ:
a) Các loại phơi nhiễm phóng xạ:
- Phơi nhiễm bên ngoài: Do tiếp xúc với nguồn phóng xạ từ bên ngoài cơ thể, ví dụ như tia X, tia gamma từ các sự cố hạt nhân.
- Phơi nhiễm bên trong: Do hít phải hoặc nuốt phải các chất phóng xạ, ví dụ như bụi phóng xạ, nước bị ô nhiễm.
b) Biểu hiện khi bị phơi nhiễm phóng xạ:
- Mức độ thấp: Buồn nôn, nôn, tiêu chảy, rụng tóc, mệt mỏi.
- Mức độ cao: Phỏng da, hoại tử, suy giảm hệ miễn dịch, ung thư, tử vong.
c) Cách phòng tránh nhiễm phóng xạ:
- Hạn chế tiếp xúc với nguồn phóng xạ.
- Sử dụng các biện pháp bảo hộ khi tiếp xúc với nguồn phóng xạ, ví dụ như quần áo bảo hộ, kính chắn.
- Tuân thủ các quy định về an toàn phóng xạ.
- Sử dụng các thực phẩm sạch, không bị ô nhiễm phóng xạ.
(Trả lời bởi datcoder)