МІНІСТЕРСТВО З НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ РЕСПУБЛІКИБІЛОРУСЬ
КОМАНДНО - ІНЖЕНЕРНИЙ ІНСТИТУТ
Кафедра загальноосвітніх дисциплін
Контрольна робота № 1
з дисципліни: В«Радіаційнабезпека В»
Варіант 03
Номер залікової книжки: 06/123
Виконав: слухач 65А взводу
сержант внутрішньої служби
Телиця Олександр Васильович
Мінськ - 2010
Варіант 03
Номеризавдань: 4, 14, 24, 34, 44, 51, 52, 53.
Завдання № 4
У якийядро перетвориться ядро ​​плутонію 239 Pu, важко зітхнувши О± - частку?Записати рівняння реакції.
Рішення.
Альфа-розпадполягає в мимовільному випущенні ядром О± - частинки (ядра гелію 4 2 He). Схема О± - розпаду:
A Z X Г A -4 Z -2 Y + 4 2 He
Позначимоневідоме ядро ​​символом А Z Х. Так як при О± -розпаді атомний номер змінюється на 2, а масове число на 4, то Z = 94 - 2 = 92, A = 239 - 4 = 235
Елемент зпорядковим номером 92 в періодичній системі - уран. Отже, ядро ​​ 239 Pu перетвориться в ядро ​​ 235 U.
Рівнянняреакції має вигляд:
239 Pu Г 235 U + 4 2 He
Завдання №14
За який часвід початкової кількості ядер 137 Cs залишиться 10%?
Рішення.
Згіднозаконом радіоактивного розпаду
N = N 0 е - О» t або dN = - О» N dt , (14.1)
де:
N 0 - число ядер у початковий момент часу ( t = 0),
N - число ядер, що залишилися до моменту часу t ,
dN - число ядер, що розпалисяза малий інтервал часу dt ,
О» - постійна радіоактивного розпаду (ймовірність розпаду ядра водиницю часу).
Число ядер, що розпалися за час t
О” N = N 0 - N = N 0 ( 1 - e - О» t ) (14.2)
З (14.2) маємо:
О” N / N 0 = 1 - e - О» t (14.3 )
Зв'язок між періодом напіврозпаду Т ВЅ та постійноїрозпаду
l = ln 2 / Т ВЅ (14.4)
Підставивши(14.4) в (14.3), отримаємо
О” N / N 0 = 1 - e - ( ln 2/Т ВЅ) t = 1 - 2 - ( t /Т ВЅ) (14.5)
Позначимо величину t /Т ВЅ = k , З урахуванням цього (14.5) перепишемо у вигляді
О” N / N 0 = 1 - 2 - k , звідки
k = ( ln 1 - ln (О” N / N 0 ))/ ln 2
Часткараспавшихся атомів О” N / N 0 = 0,90 (за завданням).
Зробимообчислення
k = ( ln 1 - ln 0,90) / ln 2 = (0 - ( - 0,1054)) / 0,6931= 0,1521
Періоднапіврозпаду Т ВЅ 137 Cs приймаємо рівним 30 років([1] прил. Табл. 3)
Знаходимочас t за який розпадеться 90% початкової кількості 137 Cs
t = Т ВЅ в€™ k = 30 в€™ 0, 1521 ≈4,6 років.
Завдання №24
Інтенсивністьвузького пучка Оі - квантів після проходження через шар свинцю, товщиною 4см зменшилася у 8 разів. Визначити товщину шару половинного ослаблення.
Рішення.
Шаромполовинного ослаблення називається шар речовини, товщина Х ВЅ якого така, що потік проходять через ньогоОі - квантів зменшується в два рази. Зв'язок між товщиною шару половинногоослаблення і лінійним коефіцієнтом ослаблення:
ln 2 0,693
Х ВЅ = --------- = ---------- (24,1)
Ој Ој
Длясвинцевою плити х = 4 см, n 0 /n = 8 (за умовою)
Зрівняння n = n 0 e -Ој x висловимо лінійний коефіцієнт ослаблення.
Ој свинцю = (Ln (n 0 /n))/x = ln 8/4 = 0,52
Товщинуполовинного шару ослаблення обчислимо за формулою (24,1)
ln 2 0,693
Х ВЅ = --------- = ----------= 1,33 см
Ој0,52
Завдання №34
Визначитимасу ізотопу 131 J, що має активність А = 37 кБк. Період напіврозпаду вважативідомим.
Рішення.
Активність А радіоактивного джерела - число радіоактивних розпадів, що відбуваються вджерелі за одиницю часу. Якщо в джерелі за час dt розпадеться dN атомів, то
А = dN / dt = О» N (34.1)
де
О» - постійна розпаду,
N - число атоміврадіоактивного ізотопу.
N = mN A /M, (34.2)
де
m - маса ізотопу,
M - його молекулярнамаса,
N A - число Авогадро.
Підставимо вираз(34.2) у вираз (34.1), отримаємо:
А = О» (mN A /M) (34.3)
звідси
M в€™ А
m = ---------- (34.4)
N A в€™ О»
Виробляємообчислення, враховуючи, що
ln 2 0,693
О» = --------- = ------------- = 1,004 в€™ 10 - 6
Т ВЅ 6,9 в€™ 10 5
Т ВЅ = 8 діб ([1] прил. табл.3) = 8 в€™ 24 в€™ 3600 = 6,9 в€™ 10 5 з
131 в€™10 3 в€™ 37 в€™ 10 3
m = ------------------------------- = 0.805в€™ 10 - 8 кг = 0,00805 мг
6.022 в€™10 23 в€™ 1,004 в€™ 10 - 6
Завдання №44
Оцінитиеквівалентну дозу, одержувану за рахунок зовнішнього Оі - опромінення за місяцьзнаходження на території з потужністю експозиційної дозою 1 мР/год
Рішення.
Перехідноюкоефіцієнт від рівня експозиційної дози до еквівалентній дозі за рахунок зовнішньогоОі - опромінення - 0,05 мЗв/рік на 1 мкР/год. Отже, еквівалентнадоза за місяць складе
0,05 в€™1000/12 = 4,17 мЗв.
Завдання №51
Яке зрадіоактивних випромінювань (О± -, ОІ -, Оі -) представляє найбільшунебезпека в разі: а) внутрішнього б) зовнішнього опромінення?
Відповідь.
а)Найбільшу небезпеку в разі внутрішнього опромінення представляють О± - активнір...
