Một bệnh viện chuyên khoa ung bướu sử dụng máy xạ trị ngoài (teletherapy) trong điều trị ung thư với nguồn phát tia gamma là đồng vị phóng xạ Cobalt ($^{60}$Co) có chu kỳ bán rã khoảng 5,27 năm. Khi mới lắp đặt, độ phóng xạ của nguồn là 2 kCi và mỗi phân rã phát ra hai tia gamma với tổng năng lượng là 2,6 MeV. Mỗi đợt chiếu xạ giới hạn trong 3 phút để đảm bảo an toàn cho mô lành. Sau một khoảng thời gian dài sử dụng, các bác sĩ nhận thấy thời gian điều trị cần thiết đã tăng lên gần 5 phút, gây ảnh hưởng đến quy trình điều trị. Biết cần năng lượng $3,0 \cdot 10^{-10}\ \text{J}$ để tiêu diệt hoàn toàn một tế bào ung thư, 1 Ci $= 3,7 \cdot 10^{10}\ \text{Bq}$ và một năm có 365 ngày.
a) Hằng số phóng xạ của $^{60}$Co là $4,17 \cdot 10^{-8}\ \text{s}^{-1}$.
b) Tại thời điểm ban đầu, mỗi giây có khoảng $7,4 \cdot 10^{13}$ phân rã xảy ra.
c) Thời gian chiếu xạ tăng vì hoạt độ của nguồn phóng xạ đã tăng lên theo thời gian.
d) Trong quá trình điều trị ung thư cho bệnh nhân, cần loại bỏ một khối u có $2 \cdot 10^{10}$ tế bào. Giả sử độ phóng xạ không đổi trong suốt quá trình điều trị ($H_0 = 2\ \text{kCi}$) và chỉ có khoảng $0,01\%$ năng lượng phát ra đến được khối u trong một đợt chiếu xạ (3 phút), bệnh nhân cần 11 buổi xạ trị để tiêu diệt hoàn toàn khối u.
Quảng cáo
Trả lời:

|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
a |
Hằng số phóng xạ của là 4,17.. |
|
S |
b |
Tại thời điểm ban đầu, mỗi giây có khoảng 7,4. phân rã xảy ra. |
Đ |
|
c |
Thời gian chiếu xạ tăng vì hoạt độ của nguồn phóng xạ đã tăng lên theo thời gian. |
|
S |
d |
Trong quá trình điều trị ung thư cho bệnh nhân, cần loại bỏ một khối u có 2. tế bào. Giả sử độ phóng xạ không đổi trong suốt quá trình điều trị (H0 =2 kCi) và chỉ có khoảng 0,01% năng lượng phát ra đến được khối u trong một đợt chiếu xạ (3 phút), bệnh nhân cần 11 buổi xạ trị để tiêu diện hoàn toàn khối u. |
Đ |
|
a) SAI
Hằng số phóng xạ của $^{60}$Co:
\[
\lambda = \frac{\ln 2}{T} = \frac{\ln 2}{5,27 \times 365 \times 86400} \approx 4,17 \cdot 10^{-9}\ \text{s}^{-1}.
\]
b) ĐÚNG
Độ phóng xạ ban đầu là $H_0 = 2\ \text{kCi} = 7,4 \cdot 10^{13}\ \text{Bq} = 7,4 \cdot 10^{13}$ phân rã/s.
c) SAI
Thời gian chiếu xạ tăng vì độ phóng xạ giảm theo thời gian sử dụng.
d) ĐÚNG
Năng lượng mà khối u hấp thụ trong một lần chiếu xạ:
\[
E_0 = 0,01\% \cdot H_0 \cdot (E_1\ \text{phân rã} \times 1,6 \cdot 10^{-13}) \cdot t_1\ \text{lần chiếu xạ}.
\]
Tổng năng lượng cần thiết để tiêu diệt khối u:
\[
E = 2 \cdot 10^{10} \times E_{\text{tiêu diệt 1 tế bào}}.
\]
Số lần chiếu xạ để tiêu diệt hoàn toàn khối u:
\[
n = \frac{E}{E_0}
= \frac{2 \cdot 10^{10} \times E_{\text{tiêu diệt 1 tế bào}}}{0,01\% \cdot H_0 \cdot (2,6 \times 1,6 \cdot 10^{-13}) \cdot (3 \times 60)}
\]
\[
= \frac{2 \cdot 10^{10} \times 3,0 \cdot 10^{-10}}{0,01\% \times 7,4 \cdot 10^{13} \times (2,6 \times 1,6 \cdot 10^{-13}) \times (180)} \approx 10,8 \approx 11\ \text{lần}.
\]
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
a |
Quá trình nóng chảy của nước đá diễn ra trong giai đoạn từ A đến C. |
|
S |
b |
Trong khoảng giữa D và E, vật chất tồn tại ở cả hai thể lỏng và thể khí. |
Đ |
|
c |
Cần cung cấp nhiệt lượng bằng 920 kJ để 20% khối lượng nước chuyển thể thành hơi nước trong giai đoạn CE. |
|
S |
d |
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá đến khi hóa hơi 20% lượng nước kể từ thời điểm ban đầu là 2457,6 kJ. |
Đ |
|
a) SAI
Quá trình nóng chảy của nước đá chỉ diễn ra ở giai đoạn B đến C. Từ A đến B là giai đoạn cung cấp nhiệt lượng để nước đá tăng từ $-8^\circ\text{C}$ đến $0^\circ\text{C}$.
b) ĐÚNG
Giai đoạn từ D đến E, vật chất tồn tại ở cả hai thể lỏng và thể khí do đang trong quá trình hóa hơi. Quá trình này sẽ kết thúc khi toàn bộ chất lỏng được chuyển hoàn toàn thành thể khí.
c) SAI
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước tăng từ $0^\circ\text{C}$ đến $100^\circ\text{C}$:
\[
Q_{CD}=m\,c\,\Delta t=2\times 4180\times (100-0)=836\cdot 10^{3}\ \text{J}.
\]
Nhiệt lượng cần cung cấp để $20\%$ lượng nước hóa thành hơi nước:
\[
Q_{DE}=m' L = 0{,}2\times 2\times 2{,}3\cdot 10^{6}=920\cdot 10^{3}\ \text{J}.
\]
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp trong giai đoạn CE:
\[
Q_{CE}=Q_{CD}+Q_{DE}=1756\cdot 10^{3}\ \text{J}=1756\ \text{kJ}.
\]
d) ĐÚNG
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp trong cả quá trình:
\[
Q=Q_{AB}+Q_{BC}+Q_{CE}
=2\times 2100\times [0-(-8)]\;+\;2\times 33{,}4\cdot 10^{4}\;+\;1756\cdot 10^{3}
=2457{,}6\cdot 10^{3}\ \text{J}=2457{,}6\ \text{kJ}.
\]
Lời giải
Áp dụng phương trình Clapeyron cho khối khí:
\[
\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_3 V_3}{T_3}
\quad \Rightarrow \quad
T_3 = \frac{p_3 V_3}{p_1 V_1} \cdot T_1 = \frac{1{,}2 p_0 \cdot V_3}{p_0 \cdot V_1} \cdot T_1
\]
\[
\Rightarrow T_3 = \frac{1,2 \times 800}{600} \times (29 + 273) = 483{,}2\ \text{K} \approx 210^\circ\text{C}
\]
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.
Câu 4
A. Thang Celsius là thang nhiệt độ có một mốc là nhiệt độ nóng chảy của nước đá tinh khiết ở áp suất chuẩn 1 atm (quy ước ở $0^\circ \text{C}$), mốc còn lại là nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất chuẩn 1 atm (quy ước là $100^\circ \text{C}$).
B. “Độ không tuyệt đối” là nhiệt độ mà tại đó động năng chuyển động nhiệt của các phân tử, nguyên tử bằng không và thế năng tương tác giữa chúng là tối thiểu.
C. Mối liên hệ giữa độ Celsius và độ Kelvin: $t (^\circ \text{C}) = T (\text{K}) + 273$.
D. Nhiệt độ 273 K là nhiệt độ mà nước đá, nước và hơi nước có thể cùng tồn tại.
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.
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.
Câu 6
A. $3,16 \times 10^{12}\ \text{Hz}$.
B. $4,38 \times 10^{12}\ \text{Hz}$.
C. $316 \times 10^{12}\ \text{Hz}$.
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.
Câu 7
A. ${}^{9}_{4}\text{Be}$.
B. ${}^{197}_{79}\text{Au}$.
C. ${}^{40}_{20}\text{Ca}$.
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.