Câu hỏi:

24/09/2025 34 Lưu

Máy chiếu xạ sử dụng nguồn phóng xạ $\beta^-$ cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ với chu kì bán rã 5,27 năm (1 năm bằng 365 ngày) để điều trị ung thư. Nguồn phóng xạ trong máy sẽ cần được thay mới nếu như độ phóng xạ của nó giảm còn bằng một nửa độ phóng xạ ban đầu. Các phát biểu dưới đây là đúng hay sai?

a) Sản phẩm phân rã của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là nickel $_{28}^{61}\mathrm{Ni}$.

b) Hằng số phóng xạ của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là $\lambda=\dfrac{\ln 2}{T}\approx 4{,}17\cdot 10^{-9}\ \mathrm{s^{-1}}$.

c) Nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới sau mỗi năm.

d) Tại thời điểm thay nguồn phóng xạ, số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ còn lại trong nguồn bằng 50\% số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ ban đầu.

Máy chiếu xạ sử dụng nguồn phóng xạ $\beta^-$ cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ với chu kì bán rã 5,27 năm (1 năm bằng 365 ngày) để điều trị ung thư. (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Sản phẩm phân rã của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là nickel $_{28}^{61}\mathrm{Ni}$.

 

S

b

Hằng số phóng xạ của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là $\lambda=\dfrac{\ln 2}{T}\approx 4{,}17\cdot 10^{-9}\ \mathrm{s^{-1}}$.

Đ

 

c

Nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới sau mỗi năm.

 

S

d

Tại thời điểm thay nguồn phóng xạ, số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ còn lại trong nguồn bằng 50% số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ ban đầu.

Đ

 

a) Phản ứng phân hạch của Cobalt:
\[
{}_{27}^{60}\mathrm{Co} \rightarrow {}_{28}^{60}\mathrm{Ni} + {}_{-1}^{0}\mathrm{e} + \bar{\nu}_e
\]

b) Hằng số phóng xạ của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là
\[
\lambda=\frac{\ln 2}{T}=\frac{\ln 2}{5{,}27\cdot 365\cdot 24\cdot 3600}\approx 4{,}17\cdot 10^{-9}\ \mathrm{s^{-1}}.
\]

c) Sau khoảng thời gian $t=T=5{,}27$ năm, độ phóng xạ của nguồn phóng xạ giảm 50%.
Vậy cứ sau 5,27 năm, nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới.

d) Khi độ phóng xạ bằng 50% độ phóng xạ ban đầu thì số hạt nhân của chất phóng xạ tại thời điểm đó cũng bằng 50% số hạt nhân ban đầu của chất phóng xạ.
\[
H_t=\lambda N_t;\quad H_0=\lambda N_0 \Rightarrow \frac{H_t}{H_0}=\frac{N_t}{N_0}.
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Nhiệt lượng Q toả ra trên dây nung được xác định bằng biểu thức $Q = U \cdot I \cdot t$.

Đ

 

b

Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để nhiệt lượng nước tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn.

 

S

c

Nhiệt lượng nước cần thu vào để nhiệt độ tăng thêm $\Delta T$ (K) là $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$.

Đ

 

d

Nhiệt dung riêng của nước thu được từ thí nghiệm trên (làm tròn đến hàng đơn vị) xấp xỉ bằng 4200 J/(kg.K).

 

S

a) Theo định luật Joule – Lenxơ, nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn dây dẫn có điện trở R là:
\[
Q = I^2 \cdot R \cdot t
\]
Mà $I = \dfrac{U}{R}$ (Định luật Ôm)
Suy ra: $Q = U \cdot I \cdot t$.

b) Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để nhiệt lượng do dây nung tỏa ra được truyền đều cho lượng nước trong nhiệt lượng kế.

c) Đổi 2 phút 36 giây = 156 giây; 150 g = 0,15 kg
Do bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào; bỏ qua nhiệt lượng dây nung tỏa ra môi trường không khí nên nhiệt lượng dây nung tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
\[
U \cdot I \cdot t = m \cdot c \cdot \Delta T
\;\;\Leftrightarrow\;\;
c = \frac{U \cdot I \cdot t}{m \cdot \Delta T}
= \frac{3{,}2 \cdot 2{,}5 \cdot 157}{0{,}15 \cdot (34 - 32)}
\approx 4187\ \mathrm{J/(kg\cdot K)}.
\]

Câu 2

Bóng thám không như hình bên là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng gió ở độ cao khác nhau của bầu khí quyển. Trên quả bóng có gắn thiết bị gọi là Radiosonde có chức năng ghi nhận các dữ liệu thông qua các cảm biến và phát tín hiệu radio để truyền dữ liệu trực tiếp về các đài khí tượng cho các nhà khoa học và nhà khí tượng có thể thu thập và phân tích. Bóng thám không thường được làm từ cao su hoặc các vật liệu nhẹ có khả năng chịu biến dạng. Bóng được bơm khí nhẹ như hydrogen hoặc helium. Giả sử một quả bóng thám không kín có thể tích ban đầu là $20\,\mathrm{m^3}$ chứa hydrogen và có tổng khối lượng (khối lượng quả bóng và thiết bị đo) là $m_b = 6\,\mathrm{kg}$. Tính độ cao của quả bóng cho đến khi bị nổ. Biết rằng khi thể tích quả bóng tăng gấp $27$ lần thể tích ban đầu thì quả bóng bị nổ; áp suất khí quyển giảm theo độ cao với quy luật

\[
p_{k} = p_{0} \cdot e^{-\frac{M_{k}gh}{RT}}.
\]

Áp suất khí quyển ở mặt đất là $p_{0} = 10^{5}\,\mathrm{Pa}$; khối lượng mol của phân tử không khí và \textbf{hydrogen} lần lượt là $29\,\mathrm{g/mol}$ và $2\,\mathrm{g/mol}$; gia tốc trọng trường là $g = 9{,}8\,\mathrm{m/s^2}$; $R = 8{,}31\,\mathrm{J/(mol \cdot K)}$; nhiệt độ ở độ cao mà bóng bị nổ là $T = 218\,\mathrm{K}$. Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra.

Bóng thám không như hình bên là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng gió ở độ cao khác nhau của bầu khí quyển. (ảnh 1)

A. $31{,}682\,\mathrm{km}$.

B. $3{,}168\,\mathrm{km}$.

C. $316{,}82\,\mathrm{km}$.

D. $316{,}82\,\mathrm{m}$.

Lời giải

Đáp án đúng là A

Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra, nên áp suất khí bên trong quả bóng và áp suất khí quyển bên ngoài là bằng nhau, $p = p_{0}$. Khi quả bóng bay lên đến độ cao cực đại $h$ (ngay trước khi bị nổ) nó ở trạng thái cân bằng, trọng lực tác dụng lên quả bóng cân bằng với lực đẩy Acsimet, ta có:

\[
m_b \cdot g = D_{k} \cdot g \cdot V_{h} \;\;\Rightarrow\;\; m_b = D_{k} \cdot V_{h} \quad (1)
\]

Với $V_h$ là thể tích quả bóng ở độ cao $h$. $D_k$ là khối lượng riêng của không khí ở độ cao $h$:

\[
p_{k}V_{h} = \frac{m_{k}}{M_{k}} R T \;\;\Rightarrow\;\; D_k = \frac{p_{k}M_{k}}{R T}.
\]

Thay vào (1) ta được:

\[
m_b = \frac{p_{0} e^{-\tfrac{M_{k}gh}{RT}} M_{k}}{R T} \cdot V_h.
\]

Thay số: $p_{0} = 10^{5}\,\mathrm{Pa},\; T = 218\,\mathrm{K},\; M_{k} = 29\,\mathrm{g/mol},\; g = 9{,}8\,\mathrm{m/s^2},\; R = 8{,}31\,\mathrm{J/mol \cdot K}$. Thể tích tại lúc nổ: $V_h = 27 V_0 = 27 \cdot 20 = 540\,\mathrm{m^3}$, $m_b = 6\,\mathrm{kg}$. Suy ra:

\[
h = 31\,682\,\mathrm{m} = 31{,}682\,\mathrm{km}.
\]

Quả bóng bay lên đến độ cao $31{,}682\,\mathrm{km}$ thì bị nổ.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

A. $490{,}5^{\circ}\mathrm{C}$. \hspace{0.5cm}

B. $327\,\mathrm{K}$. \hspace{0.5cm}

C. $490{,}5\,\mathrm{K}$. \hspace{0.5cm}

D. $327^{\circ}\mathrm{C}$.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

A. có độ lớn tăng lên.

B. có độ lớn giảm đi.

C. có độ lớn không đổi.     
D. đảo ngược chiều.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP