Tia phóng xạ nào có bản chất là sóng điện từ?

Hiện nay, đồng vị phóng xạ \({ }_{9}^{18} \mathrm{~F}\) được sử dụng rộng rãi trong việc chẩn đoán các bệnh ung thư nhờ vào công nghệ chụp cắt lớp bằng phát xạ positron (Positron Emission Tomography - PET). Hình bên là máy PET. Giả sử rằng một bệnh nhân được tiêm một lượng chất phóng xạ \({ }_{9}^{18} \mathrm{~F}\) với độ phóng xạ là 320 Bq trước khi quá trình chụp ảnh diễn ra. Hỏi sau bao lâu kể từ thời điểm tiêm thì độ phóng xạ trong cơ thể bệnh nhân giảm còn 20 Bq ? Biết rằng chu kì bán rã của \({ }_{9}^{18} \mathrm{~F}\) là 110 ngày.

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.

Chất phóng xạ \(_{}^{25}Na\) có chu kì bán rã 62 s.

Độ phóng xạ sau 10 phút là Y.10¹³ Bq. Tìm Y (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Khảo sát một mẫu đá uraninite với thành phần ban đầu chỉ gồm \({}_{92}^{238}\text{U}\). Tỉ lệ khối lượng \({}_{92}^{238}\text{U}\) còn lại và khối lượng \({}_{82}^{206}\text{Pb}\) là \(0,0453\). Chu kỳ bán rã của \({}_{92}^{238}\text{U}\) là \(4,{{5592.10}^{9}}~\text{n }\!\!\breve{\mathrm{a}}\!\!\text{ m}\). Khối lượng mol của \({}_{92}^{238}\text{U}\) là \(238\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\), khối lượng mol của \({}_{82}^{206}\text{Pb}\) là \(206\text{ }\!\!~\!\!\text{ g}/\text{mol}\).

Tuổi của mẫu đá uraninite trên là \(z{{.10}^{10}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ n }\!\!\breve{\mathrm{a}}\!\!\text{ m}\). Giá trị của \(z\) là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Đồng vị phóng xạ Polonium \(\left( {}_{\text{84}}^{\text{210}}\text{Po} \right)\) phóng xạ \(\alpha \) để biến đổi thành đồng vị bền Lead \(\left( {}_{\text{Z}}^{\text{A}}\text{Pb} \right)\) với chu kỳ bán rã là \(\text{138}\) ngày đêm. Biết phương trình phân rã: \({}_{84}^{210}Po\to \alpha +{}_{Z}^{A}Pb\)

Tia gamma là bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn với khả năng đâm xuyên lớn qua các vật liệu. Người ta ứng dụng khả năng đâm xuyên của chùm tia gamma để ứng dụng trong các phép đo bề dày của vật liệu. Một chùm tia gamma với cường độ ban đầu I0 sau khi đi qua một lớp vật liệu có chiều dày x(m) thì cường độ chùm tia gamma giảm tới giá trị I. Cường độ chùm tia gamma bị suy giảm sau khi đi qua lớp vật liệu được cho bởi công thức

 \(I={{I}_{0}}.{{e}^{-\mu .x}}\)

Trong đó \(\mu \) (m^-1) là hệ số hấp thụ bức xạ của môi trường. Giả sử sau khi đi qua lớp vật liệu thì cường độ chùm tia gamma giảm 20%. Hãy xác định bề dày của lớp vật liệu. Cho biết hệ số hấp thụ bức xạ của vật liệu là 0,4.

Hình bên là một biển báo thường thấy trong các phòng thí nghiệm có chứa nguồn phóng xạ. Khi thấy biển báo này, người ta cần tuân thủ quy tắc an toàn nào sau đây?

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)?

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

Technitium \({}_{\text{43}}^{\text{99}}\text{Tc}\)là đồng vị phóng xạ đánh dấu được sử dụng trong chẩn đoán và điều trị các bệnh liên quan đến tuyến giáp, cơ tim, phổi, gan... Một bệnh nhân được tiêm liều dược chất chứa technitium \({}_{\text{43}}^{\text{99}}\text{Tc}\)với độ phóng xạ 400 MBq. Cho chu kì bán rã của technitium \({}_{\text{43}}^{\text{99}}\text{Tc}\)là 6,01 giờ. Khối lượng chất technitium \({}_{\text{43}}^{\text{99}}\text{Tc}\)có trong liều dược chất phóng xạ đó là bao nhiêu nanogram (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)?

Máy cán vật liệu thô thành lá vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là một sản phẩm ứng dụng tính chất đâm xuyên của tia phóng xạ như hình bên dưới. Biết rằng, với một nguồn phóng xạ mới, chùm tia phóng xạ sẽ giảm độ phóng xạ đi \({{\text{n}}_{0}}=8\) lần khi đi qua lá thép có độ dày tiêu chuẩn \({{\text{d}}_{0}}=6\) mm. Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày \({{\text{d}}_{1}}\) thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm \({{\text{n}}_{1}}={{\text{n}}_{0}}^{\frac{{{\text{d}}_{1}}}{{{\text{d}}_{0}}}}\) lần.

Các loài thực vật hấp thụ CO₂ trong không khí, trong đó có cacbon phóng xạ \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) và cacbon thường \({}_{6}^{12}\text{C}\) nên khi thực vật còn sống thì tỉ lệ giữa \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) và \({}_{6}^{12}\text{C}\) có trong thực vật là không đổi và bằng \({{10}^{-6}}%\). Khi loài thực vật ấy chết đi, không còn sự hấp thụ CO₂ trong không khí và \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) không còn tái sinh trong thực vật đó nữa. Và vì \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) phóng xạ nên số lượng \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) giảm dần trong thực vật đó, trong khi số lượng \({}_{6}^{12}\text{C}\) vẫn giữ nguyên. Người ta khai quật một ngôi mộ cổ và đo được tỉ lệ giữa \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) và \({}_{6}^{12}\text{C}\) có trong một mẫu ván quan tài là \(0,{{125.10}^{-6}}%\). Biết chu kì bán rã của \({}_{\text{6}}^{\text{14}}\text{C}\) khoảng 5730 năm. Tuổi của ngôi mộ cổ này là \(x{{.10}^{3}}~\)năm. Giá trị của \(x\) là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Thủy tinh pha thêm chì còn gọi là thủy tinh pha lê có tác dụng cản trở các … mạnh hơn thủy tinh thường. Vì thế pha lê ngoài được sử dụng làm các đồ vật trang trí nó còn được dùng làm tấm kính (như hình bên) giúp những người làm việc ở nơi có nguồn phóng xạ tránh nhìn trực tiếp vào nguồn phóng xạ. Cụm từ thích hợp điền vào dấu … ở trên là cụm từ gì?

Pôlôni \({}_{84}^{210}\text{Po}\) là một đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã ngắn, trong quá trình phân rã, nó biến đổi thành chì bền \({}_{82}^{206}\text{Pb}\). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự thay đổi số hạt nhân Pôlôni \({}_{84}^{210}\text{Po}\) và số hạt nhân chì \({}_{82}^{206}\text{Pb}\) theo thời gian t.

Người ta thường tính toán tuổi của các thiên thạch hay mẫu vật dựa vào độ phóng xạ của nó hay tỉ lệ giữa nó với các nguyên tố được tạo ra. Trong tình huống này ta xem xét một mẫu đá mặt trăng có tỉ lệ số nguyên tử \({ }_{18}^{40} \mathrm{Ar}\) (bền) trong số nguyên tử \({ }_{19}^{40} \mathrm{~K}\) là 10,3 . Cho rằng các nguyên tử \({ }_{18}^{40} \mathrm{Ar}\) được tạo ra bởi sự phóng xạ của \({ }_{19}^{40} \mathrm{~K}\), chu kỳ bán rã của \({ }_{19}^{40} \mathrm{~K}\) là 1,251 tỉ năm. Biết 1 năm có 365 ngày, 1 ngày 24 giờ.

Mẫu đá mặt trăng ở trên hình thành cách đây y tỉ năm. Tính y (làm tròn đến hàng phần chục).

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 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.

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 một phòng thí nghiệm hạt nhân, các nhà khoa học sử dụng đồng vị bền \({ }_{25}^{55} \mathrm{Mn}\) để nghiên cứu sự phân rã hạt nhân. Họ tiến hành chiếu một chùm nơtron vào một mẫu mangan \({ }_{25}^{55} \mathrm{Mn}\) để tạo ra đồng vị phóng xạ \({ }_{25}^{56} \mathrm{Mn}\). Sau khi quá trình bắn phá hoàn tất, tỉ lệ giữa số nguyên tử \({ }_{25}^{56} \mathrm{Mn}\) so với \({ }_{25}^{55} \mathrm{Mn} 1 a ̀ ~ 10^{-8}\). Đồng vị \({ }_{25}^{56} \mathrm{Mn}\) có chu kỳ bán rã là 2,5 giờ và phát ra tia \(\beta^{-}\)được ứng dụng trong y học để đo lường liều phóng xạ. Sau 15 giờ kể từ khi quá trình bắn phá kết thúc, tỉ số giữa nguyên tử của hai loại hạt trên là \(\mathrm{x} \cdot 10^{-10}\). Giá trị của x là bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến chữ số phần trăm).