Câu hỏi:

27/09/2025 14 Lưu

Trong hình bên, bệnh nhân được cho chức năng thông khí phổi bằng phương pháp xạ hình phổi. Xạ hình phổi là phương pháp sử dụng một số đồng vị phóng xạ dạng khí hoặc dạng hơi hoặc dạng chất đánh dấu phóng xạ sử dụng dưới dạng khí dung \textit{aerosol} có kích thước hạt 0,1 – 0,5 \(\mu\)m. Sau khi cho người bệnh hít khí dùng phóng xạ, thuốc phóng xạ vào phổi, đi vào phế nang và lắng đọng ở đó với thời gian đủ dài để có thể ghi hình thông khí phổi từng vùng theo nhiều hướng. Dựa vào đó giúp bác sĩ đánh giá tình trạng thông khí phổi từng vùng và chẩn đoán một số bệnh về phổi.

Đồng vị phóng xạ xenon \(\,^{133}_{54}\text{Xe}\,\) được sử dụng phổ biến trong xạ hình phổi. Xenon \(\,^{133}\text{Xe}\,\) là chất phóng xạ \(\beta^-\) có chu kì bán rã là 5,24 ngày đêm. Một bệnh nhân được chỉ định sử dụng liều xenon có độ phóng xạ \(3{,}18\cdot 10^8\ \text{Bq}\). Coi rằng 85\% lượng xenon trong liều đó lắng đọng tại phổi. Bệnh nhân được chụp ảnh phổi lần thứ nhất ngay sau khi hít khí và lần thứ hai ngay sau đó 2 giờ. Biết khối lượng nguyên tử xenon là \(133\ \text{amu}\).

Hạt \(\beta^-\) được định hướng cho bay vào trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng song song, cách nhau một khoảng \(a=10\ \text{cm}\), dọc \(2a=20\ \text{cm}\); hiệu điện thế giữa hai bản là \(10\ \text{V}\) với vận tốc ban đầu \(v_0=2\cdot 10^6\ \text{m/s}\), theo phương song song với hai bản và gần sát bản âm. Bỏ qua trọng lực và các loại lực cản tác dụng lên hạt \(\beta^-\). Biết hạt \(\beta^-\) có điện tích \(q=-1{,}6\cdot 10^{-19}\ \text{C}\) và khối lượng \(m=9{,}1\cdot 10^{-31}\ \text{kg}\).

Trong hình bên, bệnh nhân được cho chức năng thông khí phổi bằng phương pháp xạ hình phổi. (ảnh 1)

a) Hằng số phóng xạ của \(\,^{133}_{54}\text{Xe}\,\) là \(0{,}132\ \text{s}^{-1}\).
b) Khối lượng \(\,^{133}_{54}\text{Xe}\,\) có trong liều mà bệnh nhân đã hít vào xấp xỉ bằng \(0{,}046\ \mu\text{g}\).
c) Ở lần chụp thứ hai, lượng \(\,^{133}\text{Xe}\,\) đã lắng đọng tại phổi có độ phóng xạ xấp xỉ bằng \(3{,}15\cdot 10^{8}\ \text{Ci}\).
d) Tốc độ của hạt \(\beta^-\) khi đến bản dương xấp xỉ bằng \(2{,}74\cdot 10^{6}\ \text{m/s}\).

 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Hằng số phóng xạ của \(\,^{133}_{54}\text{Xe}\,\) là \(0{,}132\ \text{s}^{-1}\).

 

S

b

Khối lượng \(\,^{133}_{54}\text{Xe}\,\) có trong liều mà bệnh nhân đã hít vào xấp xỉ bằng \(0{,}046\ \mu\text{g}\).

Đ

 

c

Ở lần chụp thứ hai, lượng \(\,^{133}\text{Xe}\,\) đã lắng đọng tại phổi có độ phóng xạ xấp xỉ bằng \(3{,}15\cdot 10^{8}\ \text{Ci}\).

 

S

d

Tốc độ của hạt \(\beta^-\) khi đến bản dương xấp xỉ bằng \(2{,}74\cdot 10^{6}\ \text{m/s}\).

Đ

 

a) SAI

Hằng số phóng xạ của \(\,^{133}_{54}\text{Xe}\,\):
\[
\lambda=\frac{\ln 2}{T}
=\frac{\ln 2}{5{,}24\cdot 24\cdot 3600}
\approx 0{,}1531\cdot 10^{-5}\ \text{s}^{-1}.
\]

b) ĐÚNG

Khối lượng \(\,^{133}\text{Xe}\,\) trong liều bệnh nhân đã hít vào:
\[
H_0=\lambda N_0,\qquad N_0=\frac{m_0}{M}N_A
\Rightarrow m_0=\frac{H_0\,T\,M}{\ln 2\,N_A}
=\frac{3{,}18\cdot 10^{8}\cdot 5{,}24\cdot 24\cdot 3600\cdot 133}{\ln 2\cdot 6{,}02\cdot 10^{23}}
\approx 0{,}046\cdot 10^{-6}\ \text{g}=0{,}046\ \mu\text{g}.
\]

c) SAI

Khối lượng \(\,^{133}\text{Xe}\,\) lắng đọng tại phổi: \(m_1=85\%\,m_0=0{,}85\,m_0\).

Độ phóng xạ tại thời điểm chụp thứ hai (sau \(t=2\ \text{h}\)):
\[
H=H_0\,2^{-t/T}=3{,}18\cdot 10^8\cdot 2^{-\,\frac{2}{5{,}24\cdot 24}}
\approx 3{,}15\cdot 10^{8}\ \text{Bq}.
\]
(Nên nhận xét ghi “Ci” là sai về đơn vị.)

d) ĐÚNG

Áp dụng định lí động năng:
\[
A_{\,\vec F_e}
=\frac12 m v^2-\frac12 m v_0^2
=q\,\vec E\cdot \vec d
=q\,U
\Rightarrow
v=\sqrt{\frac{2}{m}\,qU+v_0^2}
=\sqrt{\frac{2}{9{,}1\cdot 10^{-31}}\cdot(-1{,}6\cdot 10^{-19})\cdot(-10)+(2\cdot 10^{6})^2}
\approx 2{,}74\cdot 10^{6}\ \text{m/s}.
\]
(Vì hạt \(\beta^-\) chuyển động từ bản âm về phía bản dương nên \(qU>0\). Với \(U=Ed=-10\ \text{V}\) theo quy ước chiều \(E\) ngược hướng chuyển động điện tích âm.)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình đẳng nhiệt nên
\[
T_2 = T_1 = 27 + 273 = 300\ \text{K}.
\]

Từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là quá trình đẳng tích, có áp suất tăng 3 lần nên nhiệt độ tuyệt đối tăng 3 lần. Khi đó:
\[
T_3 = 3T_2 = 3\cdot 300 = 900\ \text{K}.
\]

Từ trạng thái (3) sang trạng thái (4) là quá trình đẳng áp, có thể tích giảm 2 lần nên nhiệt độ tuyệt đối giảm 2 lần. Khi đó:
\[
T_4 = \frac{T_3}{2} = \frac{900}{2} = 450\ \text{K}.
\]

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Khối lượng nước có trong hỗn hợp ban đầu là 0,2 kg.

 

S

b

Công suất của ấm điện xấp xỉ bằng 1000 W.

Đ

 

c

Kể từ thời điểm bắt đầu đun, sau khoảng 13 phút thì nước trong ấm điện bắt đầu sôi.

 

S

d

Tại thời điểm nước bắt đầu sôi, bạn học sinh ngắt điện và bỏ thêm vào ấm 250 g nước đá ở $-5^\circ\text{C}$. Nhiệt độ của hỗn hợp khi có sự cân bằng nhiệt xảy ra xấp xỉ bằng $80^\circ\text{C}$.

Đ

 

a) Sai

Do bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường và ấm nên nhiệt lượng mà ấm cung cấp bằng nhiệt lượng mà nước và nước đá thu vào.

Xét đoạn \(OA\), lượng nước đá trong hỗn hợp nhận nhiệt lượng để nóng chảy và chuyển hoàn toàn sang thể lỏng. Ta có:
\[
Q_{0A} = \lambda m_{a2} \;\;\Leftrightarrow\;\; m_{a2} = \frac{Q_{0A}}{\lambda}
= \frac{66{,}8 \cdot 10^3}{3{,}34 \cdot 10^5} = 0{,}2\ \text{kg}.
\]

Khối lượng nước có trong hỗn hợp ban đầu là: \(2 - 0{,}2 = 1{,}8\ \text{kg}\).

b) Đúng

Do khoảng thời gian từ thời điểm bắt đầu đun đến khi nhiệt độ của hỗn hợp bắt đầu tăng lên là 67 giây nên ta có:
\[
Q_{0A} = P \cdot t_{0A} \;\;\Rightarrow\;\; P = \frac{Q_{0A}}{t_{0A}} = \frac{66{,}8 \cdot 10^3}{67} \approx 1000\ \text{W}.
\]

c) Sai

Trong khoảng thời gian từ thời điểm bắt đầu đun đến khi nước bắt đầu sôi, ta có:
\[
Q = Q_{0A} + m_n c_n \Delta T = P t.
\]
\[
\Rightarrow t = \frac{66{,}8 \cdot 10^3 + 2 \cdot 4200 \cdot 100}{1000} \approx 906{,}8\ \text{s} \approx 15\ \text{phút}.
\]

d) Đúng

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\[
m_n c_n (100 - t_{cb}) = m_{a2} c_a [0 - (-5)] + \lambda m_{a2} + m_{a2} c_n (t_{cb} - 0).
\]

\[
\Rightarrow 2 \cdot 4200 \cdot (100 - t_{cb}) = 0{,}25 \cdot 2100 \cdot 5 + 3{,}34 \cdot 10^5 \cdot 0{,}25 + 0{,}25 \cdot 4200 \cdot t_{cb}.
\]

\[
\Rightarrow t_{cb} \approx 80^\circ \text{C}.
\]

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 4

A. 2 696 g.

B. 2 962 g.

C. 1 348 g.

D. 1 481 g.

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