Biển báo nào dưới đây cảnh báo khu vực có chất phóng xạ?

Theo một lí thuyết của các nhà thiên văn học thì các nguyên tố nặng có trên các hành tinh trong vũ trụ được tạo ra từ các vụ nổ siêu tân tinh (cái chết của một ngôi sao nặng). Cho rằng \({}_{{}}^{235}U\) và \({}_{{}}^{238}U\) được tạo ra từ mỗi vụ nổ siêu tân tinh đều có cùng số nguyên tử. Hiện nay, tỉ số về số nguyên tử giữa \({}_{{}}^{235}U\) với \({}_{{}}^{238}U\) trên Trái Đất là 0,00725. Biết \({}_{{}}^{235}U\) và \({}_{{}}^{238}U\) là các chất phóng xạ với chu kì bán rã lần lượt là 0,704 tỉ năm và 4,47 tỉ năm. Số avôgađrô là NA = 6,02.1023 mol^-1.

Chất phóng xạ pôlôni \({}_{84}^{210}Po\) phát ra tia α và biến đổi thành chì \({}_{82}^{206}Pb\). Gọi chu kì bán rã của pôlôni là T. Ban đầu (t = 0) có một mẫu \({}_{84}^{210}Po\) nguyên chất. Trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t = 2T, có 63 mg \({}_{84}^{210}Po\) trong mẫu bị phân rã. Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó. Trong khoảng thời gian từ t = 2T đến t = 3T, lượng \({}_{82}^{206}Pb\) được tạo thành trong mẫu có khối lượng là bao nhiêu mili gam (mg)?

Caesium 137 là chất phóng xạ được thoát ra khỏi nhà máy điện nguyên tử Chernobyl do sự cố phóng xạ xảy ra vào năm 1986. Chu kì bán rã của Caesium 137 là \(28\text{ }\!\!~\!\!\text{ n }\!\!\breve{\mathrm{a}}\!\!\text{ m}\). Ngay sau vụ nổ, người ta đo được độ phóng xạ cách nhà máy \(30\text{ }\!\!~\!\!\text{ km}\) là \(50\text{ }\!\!~\!\!\text{ kBq}\) trên mỗi mét vuông. Hỏi vào năm nào thì độ phóng xạ này giảm còn \(1\text{ }\!\!~\!\!\text{ kBq}\) trên mỗi mét vuông?

Trong thí nghiệm dưới đây, một mẫu phóng xạ M được đặt trong chân không, phát ra ba loại tia phóng xạ α, β^-, và γ, được cho đi qua một điện trường đều tạo ra bởi hai bản kim loại song song tích điện trái dấu. Hình bên minh họa quỹ đạo của các tia này khi chúng đi qua điện trường. Dựa trên hướng lệch của các tia trong điện trường, hãy xác định đặc điểm về điện tích của các tia này.

Khối chất của đồng vị phóng xạ, sau một khoảng thời gian  phân rã và ghi nhận độ phóng xạ của khối chất theo đồ thị sau:

Potassium-40 (K-40) có mặt trong các tế bào của cơ thể và là nguyên nhân khiến cho cơ thể người có một mức độ phóng xạ nhỏ mà không gây ảnh hưởng đến sức khỏe. Potassium-40 chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong Potassium và trong quá trình phóng xạ có phát ra tia beta. Potassium-40 (K-40) là:

Một mẫu chất tại thời điểm ban đầu có chứa \(0,2 \mathrm{~g}\) đồng vị phóng xạ \({ }_{92}^{238} \mathrm{U}\), có hằng số phóng xạ bằng \(4,916 \cdot 10^{-18} \mathrm{~s}^{-1}\). Biết rằng sau một khoảng thời gian nào đó, \({ }_{92}^{238} \mathrm{U}\) xảy ra phóng xạ \(\alpha\) và biến đổi thành hạt nhân con \(X\).

Đồng vị phóng xạ \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) có chu kì bán rã là 138,4 ngày. Xét một mẫu chất đang chứa \(\mathrm{N}_{0}\) hạt nhân \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) (tại thời điểm ban đầu). Sau bao lâu kể từ thời điểm ban đầu thì tỉ số giữa số hạt nhân \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) đã phân rã thành hạt nhân khác và số hạt nhân \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) còn lại bằng 3 ?

Trong không khí, tia phóng xạ nào sau đây có tốc độ nhỏ nhất?

Giải thưởng Nobel Hóa học năm 1960 thuộc về Willard F.Libby (1908-1980) cho công trình nghiên cứu chất phóng xạ \({}_{6}^{14}C\), dùng để định tuổi trong khảo cổ, địa chất, địa vật lý học... Công trình nghiên cứu này bắt đầu từ 1950 khi Willard F.Libby làm việc tại Đại học Chicago, chính thức được công nhận năm 1955 và đến 1960 thì nó mang lại cho ông giải thưởng Nobel danh giá.

Khi còn sống, động thực vật tồn tại trong trạng thái cân bằng với môi trường xung quanh thông qua quá trình trao đổi carbon với khí quyển hoặc thông qua chế độ hấp thụ dinh dưỡng của chúng. Do vậy, lượng \({}_{6}^{14}C\) trong chúng có tương quan với lượng \({}_{6}^{14}C\) khí quyển. Để xác định tuổi của một mẫu gỗ cổ, các nhà nghiên cứu nhận thấy khi cây gỗ chết, lượng \({}_{6}^{14}C\)trong thân cây bị phân rã với chu kỳ 5730 năm. Tại thời điểm khảo sát mẫu gỗ cổ, các nhà nghiên cứu nhận thấy lượng \({}_{6}^{14}C\)chỉ bằng một phần ba lượng \({}_{6}^{14}C\)trong mẫu gỗ tương đương đang còn sống.

Hình bên mô tả một viên pin NanoTritium vừa mới sản xuất, là một loại pin hạt nhân tạo ra dòng điện từ các hạt beta phát ra từ nguồn phóng xạ Tritium. Tritium \({}_{{}}^{3}\text{T}\) là một đồng vị phóng xạ của hidro, mỗi hạt \({}_{{}}^{3}\text{T}\) phát ra một hạt electron và biến đổi thành một hạt \(\text{X}\) với chu kì bán rã 12,3 năm. Pin  có công suất cực thấp, tuổi thọ rất cao do City Labs phát triển, thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi yêu cầu cao như thiết bị y tế đặc biệt hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày,... Suất điện động của pin tỉ lệ thuận với độ phóng xạ. Lấy \(1~\text{Ci}=3,{{7.10}^{10}}~\text{Bq}\), khối lượng mol của Tritium là \(A=3~\text{g}\) và một năm có 365 ngày\(.\) Chỉ ra câu đúng, câu sai trong các câu sau.

Xạ phẫu gamma knife hay phẫu thuật sử dụng dao gamma là phương pháp điều trị sử dụng bức xạ. Phương pháp này sử dụng phần mềm lập kế hoạch điều trị trên máy vi tính giúp bác sĩ xác định vị trí và chiếu xạ các mục tiêu nhỏ với độ chính xác rất cao. Sơ đồ nguyên lý xạ phẫu được mô tả như hình dưới đây.

Xạ phẫu gamma sử dụng tính chất nào của chùm tia gamma?

Pho tượng Bồ tát Quán Thế Âm Thiên thủ Thiên nhãn tọa lạc tại chùa Đào Xuyên, huyện Gia Lâm – Hà Nội, đã xác lập kỉ lục Việt Nam vào ngày 04/05/2006 là pho tượng gỗ xưa nhất Việt Nam. Tượng được tạc bằng gỗ mít, sơn son thếp vàng. Tại thời điểm xác lập kỉ lục, người ta xác định được độ phóng xạ của đồng vị \({}_{6}^{14}\text{C}\) trong tượng bằng 0,94 lần độ phóng xạ của \({}_{6}^{14}\text{C}\) trong mẫu gỗ tươi cùng loại vừa mới chặt, có cùng khối lượng với pho tượng cổ này. Biết chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ \({}_{6}^{14}\text{C}\) là 5730 năm. Tuổi của pho tượng tính đến thời điểm xác lập kỉ lục Việt Nam bằng bao nhiêu năm? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng trăm)

Lúc ban đầu \(\left( t=0 \right)\), một mẫu phóng xạ nguyên chất có khối lượng \({{m}_{0}}\). Chu kì bán rã của chất phóng xạ trong mẫu là 3 ngày. Sau 9 ngày, khối lượng của lượng chất phóng xạ còn lại chưa phân rã của mẫu này là 2 kg. Giá trị của \({{m}_{0}}\) là

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Trong vật lý hạt nhân, máy đo bức xạ (máy đếm/ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi trong việc đo số lượng hạt \(\alpha, \beta\) bằng cách ứng dụng khả năng ion hoá của các tia bức xạ này.

Số tín hiệu máy đếm được tỉ lệ thuận với số lượng hạt nhân bị phân rã.

Xét hai máy đếm Geiger-Muller giống nhau lần lượt được chiếu xạ bởi hai mẫu chất phóng xạ \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) và \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) (mỗi hạt nhân khi phân rã chỉ phát ra một tia phóng xạ). Biết rằng các mẫu chất phóng xạ được đặt ở cùng một khoảng cách so với các máy đếm tại hai phòng khác nhau. Cho khối lượng của từng mẫu phóng xạ tại thời điểm ban đầu đều là \(1,5 \mathrm{~g}\).

Lấy khối lượng của các hạt nhân gần bằng số khối của chúng; chu kì bán rã của \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) và \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) lần lượt là 138,4 ngày và 8,02 ngày.

Trong việc điều trị bệnh ung thư bằng phương pháp xạ trị hiện nay, người ta thường sử dụng máy gia tốc hạt trong việc tạo ra các hạt mang năng lượng cao để bắn phá các tế bào ung thư. Tuy nhiên, trước khi máy gia tốc hạt ra đời thì việc điều trị ung thư trong các bệnh viện trước đây lại sử dụng một nguồn phát ra tia gamma như đồng vị phóng xạ \({}_{27}^{60}\text{Co}\) (có chu kì bán rã là 5,27 năm, mỗi năm xem như có 365 ngày). Các tia gamma phát ra từ quá trình phóng xạ của \({}_{27}^{60}\text{Co}\) được sử dụng để tiêu diệt tế bào ung thư. Số lượng hạt nhân \({}_{27}^{60}\text{Co}\) chứa trong một nguồn phóng xạ có độ phóng xạ là 5 800 Ci tại bệnh viện xấp xỉ bằng

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. 

Người ta tiêm dược chất phóng xạ FDG vào người bệnh để chụp ảnh PET bên trong cơ thể bệnh nhân. FDG chứa đồng vị \({ }_{9}^{18} \mathrm{~F}\) phóng xạ \(\beta^{+}\) với chu kỳ bán rã khoảng \(\frac{11}{6}\) giờ.

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Trong lĩnh vực y học, đồng vị phóng xạ \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\), với chu kỳ bán rã 8 ngày, được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh liên quan đến ung thư tuyến giáp. Giả sử một bệnh nhân trong liệu trình điều trị nhận được liều thuốc chứa \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) với độ phóng xạ \(\mathrm{H}_{0}=2,5 \cdot 10^{15} \mathrm{~Bq}\) tại thời điểm mẫu thuốc vừa được sản xuất.

Các nhà khoa học đã xác định được độ phóng xạ của 1 g mẫu carbon trong cơ thể sinh vật sống là \(0,25 \mathrm{~Bq}\). Biết rằng, trong số các đồng vị của carbon có trong mẫu, chỉ có \({ }_{6}^{14} \mathrm{C}\) là đồng vị phóng xạ với chu kì bán rã là 5730 năm. Vào ngày 19/9/1991, trong khi đang tìm đường vượt qua dãy Otztal Alps, hai nhà leo

núi người Đức đã phát hiện thấy xác ướp người cổ được bảo quản hầu như nguyên vẹn trong băng tuyết tại Hauslabjoch, khu vực giữa biên giới Áo và Italia. Xác ướp đó được đặt tên là người băng Otzi. Tại thời điểm này, các nhà khoa học đã đo được độ phóng xạ của 1 g mẫu carbon trong cơ thể người băng Otzi là \(0,12 \mathrm{~Bq}\). Xác định niên đại của người băng đó ( làm tròn đến hàng đơn vị).