М.И. Афанасов и др. - Основы радиохимии и радиоэкологии (Практикум) (2008) (1133848), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Определите отношение количеств атомов Al и Mn в алюминиевой фольге. Природный марганец на 100% состоит из 55Mn, эффективное сечение (n,γ) реакции равно13 барн. (1 барн =10-28 м2).35. Рассчитайте минимально необходимое время облучения навески As2O3 массой100 мг потоком нейтронов (плотность 1013 см−2с−1) для получения препарата 76As2O3 судельной активностью 40 МБк/г. Единственный стабильный изотоп мышьяка - 75As,эффективное сечение (n,γ) реакции равно 4,3·10−24 см−2, период полураспада 76As 27,6 ч.36.
Для получения 32P (T½ = 14,5 сут) заполненную сероуглеродом круглодоннуюколбочку (диаметр 2 см), расположенную в 15 см от источника быстрых нейтронов свыходом 107 с−1, облучали в течение 16 суток. Рассчитайте удельную активность(Бк/мл) полученного препарата, считая, что условия облучения соответствуют случаютонкой мишени. Содержание 32S в природной смеси изотопов - 95%; сечение соответствующей (n,p) реакции - 0,154 барн; плотность сероуглерода – 1,27 г/см3.37. В природной смеси изотопов сурьмы содержится 43% 23Sb и 57% 121Sb.
Приоблучении навески массой 1 г нейтронным потоком (плотность 1012 см−2с−1) в течениесуток в мишени образуется 124Sb (T½ = 60 сут) и короткоживущий 122Sb. Удельная активность мишени, измеренная сразу после окончания облучения, составила 2909кБк/мг. Определить период полураспада 122Sb, считая, что условия облучения соответствуют случаю тонкой мишени, сечение обеих (n,γ) реакций примерно одинаковыи равны 4,4·10−24 см2.Ответ: 66 ч38. Рассчитайте дозу γ-излучения в воздухе, если ионизировано 5% всех молекул.Ответ: Dп,γ=5,7⋅106 Гр; Dэ=6,5⋅108 Р39. Рассчитайте толщину защитного экрана из свинца, снижающего дозу, создаваемую в течение 6-часового рабочего дня на расстоянии 0,5 м от источника 124Sb активностью 370 МБк, до уровня 72 мкЗв/день.Ответ: 5,9 см7640.
Определите мощность дозы (мкЗв/ч), создаваемую источником 59Fe активностью 3,7 ГБк за защитным экраном из свинца толщиной 10 см, который расположенна расстоянии 15 см от источника.Ответ: 30 мкЗв/ч6541. Определите наименьшее расстояние от источника Zn активностью 0,37 ГБк,на котором можно находиться без защитного экрана в течение 1 ч, если величина полученной дозы не должна превышать 30 мкЗв.Ответ: 98 см42. Рассчитайте толщину слоя свинца, обеспечивающего снижение мощности дозыот γ-излучения 131I в 1000 раз.Ответ: 4,3 см43.
В лаборатории ежедневно в течение 2 ч проводится работа с точечным источником 137Cs (находится в равновесии с 137mBa) активностью 370 МБк на расстоянии 30см. Определить: а) дозу, полученную экспериментатором (при отсутствии зашиты);б) толщину защитного экрана из свинца, обеспечивающего безопасные условия работы.44. Зафиксированная радиометром скорость счета точечного источника 204Tl составила 3000 имп/с (коэффициент регистрации ϕ=0,02). Рассчитайте дозу, полученнуюсотрудником, который находился в течение 1 ч на расстоянии 50 см от источника.Превышает ли полученная доза предельно допустимую?Ответ: H=0,755 мкЗв. Не превышает45.
В лаборатории ежедневно в течение 30 мин проводится работа с точечным источником 60Со активностью 37 ГБк. Определите дозу от γ-излучения, которую могполучать экспериментатор на расстоянии 26 см в отсутствие защиты. Рассчитайтеминимальную толщину защитного экрана из свинца, обеспечивающего безопасныеусловия работы.Ответ: H= 0,0902 Зв; d=13,7 см46.
Ладонь оказалась загрязненной радионуклидом 35S. Установлено, что скоростьсчета пятна 150 имп/с⋅см2. Условия измерения: счетчик Гейгера-Мюллера (d окна= 5мг/см2), слой воздуха 5 мм, геометрический коэффициент η = 0,5. Определить поглощенную дозу, полученную в течение 1 часа.47. Рука оказалась загрязненной радионуклидом, испускающим β-частицы и γкванты с энергией Eβ,max= Eγ = 500 кэВ (выход на распад pβ=0,3 и pγ=0,9).
От какоготипа излучения доза на руку будет больше и во сколько раз?Ответ: Dβ/Dγ ≅ 25,648. Рассчитайте поглощенную дозу при работе с источником 111Ag (активность 50мКи) на расстоянии 50 см в течение 5 ч. Выберите материал защиты, определитетолщину защитного экрана, обеспечивающего безопасные условия работы.49.
Радиометром с блоком для измерения β-излучения (площадь детектора 150см2, толщина стенок счетчиков 60 мг/см2) при проверке чистоты поверхности стола,на котором проводилась работа с радионуклидом 32P, была зарегистрирована скоростьсчета 1000 имп/мин (без фона). Определить, превышает ли загрязнение допустимыйуровень, если геометрический коэффициент η=0,2.Ответ: Fзагр= 48 част/см2⋅мин; не превышает50.
На карман халата площадью около 120 см2 попало 0,5 мл раствора, содержащего равновесную смесь 90Sr(90Y), с удельной активностью 0,5 мкКи/мл. Загрязненность определялась радиометром с площадью детектора 300 см2 и толщиной окна 0,01г/см2 . Рассчитать показания радиометра (в имп/с) и определить, во сколько раз загрязненность халата превышает допустимой уровень, если геометрический коэффициент η=0,4. (Эффективную энергию β-частиц принять равной 1,65 МэВ).Ответ: 3480 имп/с; в 2,3 раза7751.
На рабочем месте (кювета площадью 3000 см2) разлит раствор 204Tl. Для определения нефиксируемой загрязненности взяты 5 «мазков», каждый с площади 100см2. Было проведено несколько измерений каждой пробы и получены следующиезначения скорости счета (в имп/c; за вычетом фона): Ī1=1200, Ī2=1500, Ī3=950,Ī4=1400, Ī5=1050. Толщина окна радиометра равна 20 мг/см2, геометрический коэффициент η=0,4.
Оцените нефиксированную активность 204Tl на рабочем месте.Ответ: 139 кБк.52. Реактор объемом 50 мл, в котором хранился меченный 14C карбонат бария массой 296 мг, заполнили углекислым газом (24°С, 99 кПа), герметично закрыли и выдержали несколько часов при 100°С. Определить степень изотопного обмена, еслиустановлено, что за время нагревания удельная активность Ba14CO3 уменьшилась в1,25 раза. Ответ: F=0,3553. Какой объем раствора Na131I (без носителя) с удельной активностью 800 Бк/млнеобходимо взять, чтобы с помощью изотопного обмена получить 0,1 моль меченного иодом-131 алкилиодида с удельной активностью 4 кБк/моль? Ответ: 0,5 мл54. Перемешивают в делительной воронке 50 мл 0,03 моль/л раствора С3Н6I2 в бензоле и 50 мл 0,04 моль/л раствора Na131I в воде с объемной активностью 500 Бк/мл.Через 2 часа объемная активность раствора С3Н6I2 стала равна 150 Бк/мл.
Определитестепень изотопного обмена иода-131. Ответ: F=0,555. Для введения метки в 1-иодбутан используется изотопный обмен 131I междуС4Н9I и Na131I. С какой максимальной удельной активностью (МБк/моль) можно получить меченный 1-иодбутан, если взять для его получения 1 мл 0,01 М спиртовогораствора С4Н9I и а) 1 мл спиртового раствора Na131I (без носителя) активностью 1МБк/мл, б) 1 мл спиртового раствора Na131I концентрации 0,01 М и активностью 1МБк/мл? Ответ: а) 105, б) 5*10456. Проведено изучение изотопного обмена 1З1I между изо- С3Н7I и Nа1З1I в 90% ном этанольном растворе при концентрации каждого вещества 0,1 М и при температурах 40, 60 и 800 С. Периоды полуобмена τ1/2 оказались равны соответственно6,27.104, 6,88.103 и 1,67.103 с. Найдите энергию активации процесса.Ответ: 82,5 кДж/моль57.
Оцените активность 57Co (Т1/2 = 250 дней), который может быть адсорбирован1 г силикагеля с удельной поверхностью 2 м2/г. Предполагается, что ионы кобальтамогут покрыть монослоем 25 % поверхности адсорбента, а занимаемая ионом площадь равна примерно 10-14 см2.Ответ: 16 ГБк/г58. 100 мл раствора, содержащего радионуклид А* без носителя, с удельной активностью 10 МБк/мл поместили в стеклянный стакан. Предполагается, что молекулыА*В за счет молекулярной адсорбции могут покрыть монослоем всю поверхность соприкосновения раствора со стеклом (100 см2).
Как изменится удельная активностьраствора, если площадь, занимаемая молекулой АВ, равна 10-14 см2? (Постоянная распада А* равна 2⋅10-8 с-1).Ответ: уменьшится до 8 МБк/мл59. При захвате теплового нейтрона ядро 56Fe получает энергию возбуждения, величина которой равна энергии связи нейтрона с ядром (8,3 Мэв). Какова максимальная энергия отдачи, получаемая ядром 57Fe после ядерной реакции?60. Облучение бромбензола нейтронами сопровождается реакцией 81Br(n,γ) 82Br,сечение которой равно 3,1 10-28 м2.
Определите долю энергии отдачи, идущую на возбуждение молекулы бромбензола.7861. Найдите коэффициент распределения радиоактивного вещества при экстракциипо следующим данным: объемы водной и органической фаз равны соответственно 8 и3 мл; скорость счета (за вычетом фона) 0,5 мл исходного раствора 1700 имп/мин, аскорость счета 1,0 мл водного раствора после установления экстракционного равновесия 1000 имп/мин. Определите фактор извлечения радиоактивного вещества в органическую фазу при однократной экстракции.Ответ: 6,4; 70,6%62.
В результате экстракции радиоактивного вещества из 10 мл водного раствора 8мл органического растворителя радиоактивность водной фазы уменьшилась в 3 раза.Рассчитайте коэффициент распределения радиоактивного вещества. Ответ: 2,563. Коэффициент распределения радиоактивного вещества при экстракции органическим растворителем равен 2,5. Экстрагирование из 5 мл водного раствора проводили двумя способами: однократно 40 мл экстрагента и четырехкратно порциями по 10мл.
Рассчитайте, какая доля радиоактивного вещества останется в водном растворе вкаждом случае.Ответ: 4,67%; 0,078%64. Проводится экстракция радиоактивного вещества из 12 мл водного растворапорциями органического экстрагента по 4 мл. Определите, сколько нужно провестипоследовательных экстракций, чтобы обеспечить значение фактора извлечения радиоактивного вещества, равное 98 %, если коэффициент распределения 3,6.Ответ: n =5 (98,05%)65.
Известно, что коэффициент распределения радиоактивного вещества X междуводной и органической фазами равен 4, а коэффициент распределения вещества Y 0,1. Рассчитайте число последовательных экстракций, которые нужно провести длятого, чтобы доля вещества Y в рафинате была не менее 0,95, а доля вещества X непревышала 0,01, если объем водной фазы - 40 мл, а объем органической фазы - 20 мл.Ответ: n =1; n =566. Вычислите процентное содержание урана в пробе, если при измерении βнасыщенных слоев образцового и анализируемого веществ были зарегистрированыскорости счета (без фона) 980 и 1250 имп/мин соответственно.
Содержание урана вобразцовом веществе составляет 8%.67. Определите, какое минимальное количество углерода, серы и брома можетбыть обнаружено, если для проведения анализов используются вещества, меченные14С, 35S и 82Вг соответственно, причем регистрируемая удельная активность в каждомслучае составляет 106 имп/мин·г элемента, а скорость счета, которую можно достаточно надежно измерить, равна 50 имп/мин.68.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
