Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Соотношение между системными и внесистемными единицами доз

Величина и ее символ	Единица СИ	Внесистемная единица	Соотношение между единицами
Экспозиционная доза, X	Кл/кг	Р	1 Кл/кг = 3.88∙10³ Р 1 Р = 2.58∙10^–4 Кл/кг
Поглощенная доза, D	Гр (Дж/кг)	рад	1 Гр = 100 рад 1 рад = 0.01 Гр
Эквивалентная доза, H	Зв	бэр	1 Зв = 100 бэр 1 бэр = 0.01 Зв
Эффективная доза, E	Зв	Бэр	1 Зв = 100 бэр 1 бэр = 0.01 Зв

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Типовая задача по расчету прогнозируемого количества радионуклидов после аварийного выброса

В результате аварии на ЧАЭС было выброшено в окружающую среду 8,7×10¹⁶ Бк Cs-137. Рассчитайте, какой процент первоначального количества радионуклида остался (распался) на 26.04.2009 г.

Решение: расчет проводится по формуле:

, где:

N₀ – первоначальное количество радиоактивных атомов,

N_t – количество активных атомов спустя время распада t,

T_1/2 – период полураспада,

е – основание натурального логарифма.

По условию задачи за время с момента чернобыльской аварии прошло: 2009-1986 = 23 года. Период полураспада Cs-137 – 30 лет. Расчёт начинаем с показателя степени основания натурального логарифма: -0,693×23 г/30 лет = -0,5313; затем рассчитываем e в степени -0,5313, оно равно 0,5874. С учётом этого рассчитываем N_t:

N_t = 8,7×10¹⁶ Бк × 0,5874 = 5,11×10¹⁶ Бк.

Затем рассчитываем процент оставшегося количества радионуклидов:8,7×10¹⁶ – 100 %, а 5,11×10¹⁶ – х %, отсюда х=58,74 %. Следовательно, распалось 100–58,74=41,26 %.

Типовая задача по расчету времени, необходимого для достижения объектами заданной окружающей среды активности

Вода после аварии на Чернобыльской АЭС имеет активность по Cs-137 – 30 Бк/л. Рассчитайте время, спустя которое активность воды по Cs-137 не будет превышать РДУ-99.

Решение: расчет проводится по формуле:

, где:

А₀ – активность продуктов питания и воды,

А_t – активность продуктов питания и воды по РДУ-99,

T_1/2 - период полураспада,

ln – натуральный логарифм.

Согласно РДУ-99 активность воды по Cs-137 должна быть не выше 10 Бк/л.

Расчет начинаем с определения величины натурального логарифма: ln = =1,098. Период полураспада Cs-137 – 30 лет. C учетом этого t=30×1,098/0,693=47,56 года.

Типовая задача по расчету активности элемента:

Постоянная распада (λ) Тh 1,58×10^-18 в сек. Какова активность Тh массой 1 г?

Решение:

Активность источника А – число распадов, происходящих в источнике за единицу времени, Бк, расп/с.

А = λ × N, где

λ – постоянная распада,

N – число не распавшихся радиоактивных ядер в источнике.

Оно находится при помощи числа Авогадро N_А и молярной массы М.

N = N_А / М = 6,02×10²³/223 =26×10²⁰

отсюда

А = (1,58×10^-18)×(26×10²⁰)= 4108 Бк.

Также можно узнать поверхностную активность источника А_пов – отношение активности (А) к площади (S) его поверхности:

А_пов = А / S, (кБк/м²; Ки/км²).

Удельная активность А_уд – отношение активности (А) радиоактивного источника к его массе (m):

А_уд = А / m, (Бк/кг)

Типовая задача:

Определить постоянную распада ¹³¹I, если его период полураспада (Т_1/2) равен 8,06 суток.

Решение:

Постоянная распада (λ) определяется следующим соотношением:

λ = 0,693 /Т_1/2, где

λ - постоянная распада, с^-1,

Т _1/2 - период полураспада, отсюда

λ = 0,693 / 8,06 = 0,086 сут^-1

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1

Изотопы какого элемента образуются из К случае:

1) бета-минус; 2) К-захвата? Сколько протонов и нейтронов они содержат?

Задача 2

Ядро какого элемента образуется после пяти последовательных альфа-превращений U?

Задача 3

После поглощения нейтрона ядро U разделилось на два радионуклида: Те и Zr.

Образовавшееся дочернее ядро Те претерпело четыре последовательных бета-минус распада и превратилось в стабильный изотоп. Какому химическому элементу он принадлежит?