М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (1127001), страница 21

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 21)

23,87 част./(cм2с);27. 0,785 мкЗв/ч;28. 3605 мкЗв/ч; 7210 мкЗв; 5,1 см29. 6,3 см.;30.31. 75000 Гр32. Энергия -частиц полностью поглощается в 2 г ткани. Для -частицвзвешивающий коэффициент W = 20. Мощность эквивалентной дозыPH = 1,121105 Зв/с  0,04 Зв/ч.33. 38,7 аГрм2/сБк;34. Р / Р ≈ 28;35.

2 мкЗв36. Предельно допустимая мощность эквивалентной дозы при облучении кистейрук равна 500 мЗв в год или 300 мкЗв в час. Взвешивающий коэффициент,учитывающий «биологическую вредность», для -излучения равен 20.Следовательно, предельное значение мощности поглощенной дозы 15 мкГр/ч.93При плотности потока F (част./ссм2) энергия, переданная за 1 ч единице массыткани, равна E/m = (360010F /0,013)103 = F 2,76923109 (МэВ/кг) =F4,4363104 (Гр); F = 15106/4,4363104 = 0,0338 част./(ссм2) ≈ 122 част./(чсм2)37. 11,1 мкЗв/ч. Для «широкого пучка» моноэнергетического излучения мощностьэквивалентной дозы (аЗв/c) на внешней (отношению к источнику) поверхностиэкрана: PH, = 1,09(AГв/r2)[exp(-d)]BD.В рассматриваемом случае А = 1,71011 Бк, r = 1,5 м, Гв = 21 аГрм2/(cБк) (табл.П.7), коэффициент ослабления  = 1,18 см1 (табл.

П.5), слой свинца d = 6 см,дозовый фактор накопления BD = 2,12 (для d  7 и Е = 0,662 МэВ).38. 288 мкЗв; 2,6 см;39. 180 мкЗв/ч; 720 мкЗв; 0,2 см;40.627 1241. 1,7210 -квант/(ссм ) 42. Ответ: 9,4610 с см .43. 77 аГрм2/(сБк)44. H = (P0,/)[(1-exp(-t)] = 1,03106 (Зв), где мощность дозы в начальныймомент P0, = 1,09(5106 11,8/0,25) = 257,24106 (аЗв/с) = 0,25724109 (Зв/с)45.

3,8 мкЗв;46. 156 см;47. k = 1694048. H = 0,0902 Зв; d = 13,7 см.При распаде 60Со с равной вероятностью испускаются два кванта: Е1 = 1173 кэВ(р1 = 100%) и Е2 =1333 кэВ (р2 = 100%). Для упрощения расчетов можно принять,что испускается 2 кванта с энергией по 1253 кэВ каждый. Эквивалентная доза,котораяможетбытьполученаза30мин(беззащиты):2189182H=(1,09AГвt/r )W10 =(1,093710 841800/0,0676)110 = 9,0205610 Зв.Предполагая, что в течение года работа с источником будет проводиться толькопо 30 мин в день (142 ч в год), кратность ослабления находим по предельнойдневной дозе (72106 Зв/день).

Она равна k=Р0/Pпр =2[9,02056102/72106] =2562.Используя таблицу Н.Г. Гусева (табл. П. 11), находим (для Е = 1,25 МэВ)толщину свинцовой защиты: d=13,7 см.49. 5,9 см50. 13 мкГр F = 0,5(2700/600,3)= 75 част./(ссм2) ;D=1,6021010(750,41,4921200/0,66)=13106 Гр51. К = Dп,=5,64106 Гр52. F=45 квант/cсм2; Fw, = 48 МэВ/(cсм2); F = 351 част./(cсм2);Fw, = 243 МэВ/(cсм2)53. 41,4 аГрм2/(сБк);54. D / D = 3155. 5,2 нГр/с. Максимальный пробег в воздухе -частиц 144Се (Е=0,318 МэВ)менее 70 см. На расстоянии 1 м будет регистрироваться только фотонноеизлучение. Мощность дозы (Гр/с) рассчитывается по формулеPп,= (I/Sд)(Ee/6,25109)56. 9,8 с;57.

28 мкГр/ч;58. 9,6 см59. 12,7 см (при расчете на дневную ППД) ;60. в 12 раз61. F=5633 част./(cсм2); Fw,= 3368 МэВ/(cсм2)62. F= 5103 част./(cсм2); Fw,  1,9103 МэВ/(cсм2)63. 20,3 аГрм2/(сБк);64. 11,41012 Гр/с = 41 нЗв/ч;65. Р / Р ≈ 16,566. по 74 мин в неделю; 67. 600 кэВ;68. 91 мЗв/ч; 182 мЗв; 12,2 см69. 1,7 см;70. H/H ≈ 76;71. 9 мкЗв72. эквивалентная доза, полученная третьим исследователем, в 5-10 раз больше.9473. 1,48109 Гр/ч;74.

137 нГр/ч;76. 146 см;77. 66 МБк;79. 362 мкЗв; свинцовый экран 3,4 см.;75. H=0,755 мкЗв. Не превышает78. 4,3 см.80. 4,42106 МэВ/г = 7,08107 Дж/г81. 41 см.Для -частиц 32Р E,max =1,7 МэВ, Rmax =0,78 г/см2, =6 см2/гПри плотности потока F (частиц/(см2·ч)) мощность поглощенной дозы равна:Рп,= 1,6021010F(0,41,7/0,78)= F1,39661010 (Гр/ч);Предельно допустимая часовая доза составляет 12 мкЗв.

Плотность потокачастиц, создающий дозу 12 мкЗв, F = 12106/1,39661010 = 85922 частиц/(см2·ч) =23,867 частиц/(см2·с). На расстоянии r (см) от точечного источника активностью0,5106 Бк плотность потока 23,867=0,5106/4r2; r ≈ 41 (см)82. 1,0 мкЗв;83. 32 мкГр/ч;84. 9,44109 Гр/с; 85. Р / Р ≈ 22;86. 15 мин.;87. 0,1 нЗв/с;88. 0,16 мЗв;89. 428 с.101090. Р=1,60210 (0,3F0,40,5/0,160) Зв/c ; Р=1,091,60210 (0,9F0,50,033) Зв/cH / H  2391.

16,35 мкЗв/ч.;92. Нет. 5,011 мЗв < 20 мЗв2293. Na; Гв,Na/Гв,Hg = 77/8,5; KNa/KHg = 177/88,5 = 1,1394. 223 нЗв/ч95. 86,4 мкГр/ч. См. решение 15. Мощность дозы (аГр/с) на расстоянии r (м)рассчитывается по формуле Рп,= АГв/r296. 165 см (Рпд= 12 мкЗв/ч); 97. 8,26 МБк;98. 47 см;99. 139 кБк.100. превышает в 8 раз101. 1000 част./(минсм2). Загрязнение оборудования ниже допустимого уровня.102.

в 7,5 разРаздел IV.1. А(HgBr2)/А(C2H5HgBr) = 2При равнораспределении все участвующие в обмене соединения имеютодинаковый изотопный состав и, следовательно, их удельные активности (врасчете на моль или массу элемента) равны друг другу. Количество веществаатомов Hg в составе HgBr2 равно 0,001 моль, а в C2H5HgBr – 0,0005 моль.Следовательно, при равнораспределении А(HgBr2)/А(C2H5HgBr) = 2.2. 2500 и 1000 Бк/мл.3.

Степень обмена F = 7500/15000 = 0,5. Степень изотопного обмена равнаотношению имеющейся в данный момент времени t концентрации (активности)молекул С3Н6I2, содержащих 131I, к концентрации таких молекул приравнораспределении. В момент t = 2 ч активность С3Н6I2 составляла 15050=7500Бк. При t все участвующие в обмене соединения будут иметь одинаковыйизотопный состав и удельные активности (в расчете на моль) этих соединенийстанут одинаковыми (состояние равнораспределения). В рассматриваемом случаеколичества вещества атомов I в С3Н6I2 равно 0,0015 моль, в NaI - 0,002 моль, и приt активность С3Н6I2 составит [(20,0015)/(20,0015+0,002)]50500 = 15000 Бк.4. F = (3000-595)/3000 = 0,802Количество вещества атомов 82Br в растворе «без носителя» пренебрежимо мало.Поэтому при равнораспределении активность бромэтана (без учета распада 82Br)95должна стать 3000 Бк.

В момент t = 9 ч активность водной фазы (без учета распада82Br) равна 500/exp(-t) = 595 Бк.5. F = 0,356. 0,8997. 0,38. 9800 Бк9. 0,5 мл5410. а) 10 , б) 51011. 12,1 мл12. 2,5 мл13. 0,9 мл14. 71,4 мл15. Реакции гомогенного изотопного обмена между галогеналканами и галогенидионами протекают по ассоциативному механизму, и кинетические уравнения этихреакций имеют 2-ой порядок. Значения ½ для различных концентраций можноопределить, построив линейные зависимости типа: -ln(1-F) = (ln2/½)t , где F –степень изотопного обмена, t – время с момента начала обмена.Для определения константы скорости k можно воспользоваться зависимостью ½от суммы концентраций участвующих в обмене веществ (a+b): ½=(ln2/k)(a+b)1или зависимостью вида: -ln(1-F) = k(a+b)tТаким образом, решение задачи включает несколько этапов.1) По результатам измерения Аэкс определяют степень обмена F в момент t.По условию задачи во всех случаях концентрации C3H7I и NaI одинаковы,поэтому активность C3H7I (131I) при равнораспределении (АRI.) в 50 мл растворадолжна быть равна половине исходной активности раствора соли (АRI. =250,514800 = 185000 Бк).

Соответствующая удельная активность иодпропанасоставит Ауд.RI. = 3700 Бк/мл.F = (Аэкс)5/Ауд.RI. = 5Аэкс/37002) Для каждой из трех концентрации (а + в) строят графики зависимости[-ln(1-F)] от t и определяют значения ½ (см. рис.).(a+b)0,2 М0,1 М0,05 М½ мин851693363) Строят график зависимости ½ от(а+в)1.Линейныйхарактерзависимостисоответствует 2-омупорядку кинетического уравнениярассматриваемойреакции.Потангенсу угла наклона прямойопределяютискомоезначениеконстанты скоростиk = ln2/tg = 4,09102 л/(мольмин) =6,82104 л/(мольс)9616.

3646 МБк/моль 17. 4 ч18. 5,67 ч19. 1,925104 л/(мольс)20. 3570 Бк21. 715 Бк/мл22. 3,98104 л/(мольс) 23. 2,53104 л/(мольс)24. Зависимость константы скорости реакции k от температуры подчиняетсяуравнению Аррениуса k = Aexp(-Ea/RT) ,где Ea – энергия активации (Дж/моль),R=8,314 Дж/мольК – универсальнаягазовая постоянная, Т – температура (К),А – предэкспоненциальный множитель.Построив зависимость lnk от обратнойтемпературы, находят значение Ea. Врассматриваемом случае эта зависимостьимеет вид: lnk = 27,0233 – 9457,59Т1Ea = 78630 Дж/моль25. 1,15103 лмоль1с1; см.

решение задачи 15.26. 4 мин27. Для реакции изотопного обмена период полуобмена ½ обратнопропорционален константе скорости реакции k, температурная зависимостькоторой задается уравнением Аррениуса. Для ½ ln½ = C + Ea/RT. По зависимостиln½ от 1/T [ln½ = -20,25624 + 7,74995(1/T)] находим Ea = 7,749958,314103 =64433 Дж/моль.28. Быстрый изотопный обмен путем переноса электронов между катионами оловав HCl можно представить схемой: [113SnCl3] + [SnCl6]2  [SnCl3] + [113SnCl6]2В растворе количество вещества Sn(II)=9104 моль, Sn(IV) =16104 моль. При F = 1удельная скорость счета[SnCl6]2 должна составить:I,Sn(IV) =(16/25)1500010(1/50) = 1920 имп/(минмл).Для решения задачи необходимо определить степень обмена F = It,Sn(IV)/I,Sn(IV) вмомент t и, используя линейную зависимость -ln(1-F) от t, вычислить ½ .

При20С ½(1)= 14,016 мин, при 35С ½(2)= 5,568 мин. Период полуобмена ½ обратнопропорционален константе скорости реакции k. Для оценки Ea можноиспользовать: Ea = {ln[½(1)/ ½(2)]}R /(1/T1 – 1/T2), где Ea – энергия активации(Дж/моль), R = 8,314 – универсальная газовая постоянная, Т – температура.После подстановки значений ½ и Т получаем Ea = 46176 Дж/моль.29.

11,76 чЛинейная зависимость -ln(1-F) от t-ln(1-F) = -0,0051 + 0,05939t½ = 11,76 ч9730. В соответствии с уравнением Аррениуса для констант скорости реакцииk330/k298 = exp[(80000/8,314)(1/298 – 1/330)] = 22,9.Отсюда ½(330) = (1/22,9)½(298) = 33,6 мин.31. 2,32103 л∙моль−1∙с−132. 83,5 кДж/моль33. 62 кДж/моль34. 85,4 кДж/моль35. 3,72 ч36. 3,56104 л/(мольс)37. 4105 МБк/моль38. 0,01 мл39. Атомов дейтерия D в составе дейтероводорода будет 0,3 моль. Содержаниемдейтерия в 90 мл воды (5 моль) можно пренебречь (как и растворимостьюдейтерия в воде). Атомов Н в воде 10 моль.

Молярное отношение числа атомовпротия и дейтерия в полученном газе будет 10:0,3 = 333:10.40. Нет; при F = 1 Ауд.=103,3 Бк/мл41. 4,545 MБк/моль42. F = 0,0833; 2000Бк/см343. ½ = 2119 с; k = 4,9104 л/(мольс)Раздел V.Адсорбция и сокристаллизация1. Уменьшится с 250 до 244,8 МБк/мл. Решение. Для 95Zr постоянная распада=1,25107с1.

Общее число ионов циркония 4,8161017 штук, из нихрадиоактивных - 1017. Доля ионов 95Zr4+: 1/4,816=0,20764. Из общего числаадсорбированных ионов (1016) радиоактивными являются 2,07641015 ионов. Врастворе останется ионов 95Zr4+: (1017  2,07641015) = 97,92361015. Удельнаяактивность раствора после адсорбции составит: 97,92361015/50 = 244,8 МБк/мл.2.

Характеристики

Список файлов книги