某放射性物質作業人員欲進行銫-137 (Cs-137)、鈷-60(Co-60)之管理,試回答下列問題:
(一) 銫-137的半衰期為30.05年,若其放射活性(radioactivity)為1居里(curie,C i ),30 年後此放射性物質之放射活性為多少巴克(Becquerel, Bq)?
( ,1Ci = 3.7 × 1010 Bq,答案四捨五入取至小數點後3 位,10 分)
詳解:
第一小題考,一級反應的物化題,大概理工科系應該要會,因為大一普化一定會學到。
本題有給算式,所以依照算式來計算,半衰期為30.05年,代入T1/2中;計算30年之後,把30代入t中;
A0代表起始濃度,本題為1居里。
3.7 × 1010 × 0.501=1.854× 1010
我知道不少人會說,A0要用3.7 × 1010來代入,這也是可以,如下:
另外解:
就是用一級反應的方式來解,先解出速率常數K,再把其代入下面的第一式。
有些人會說,答案不一樣,我會這樣說,這種師級考試,改題老師一看就知道學生會不會,這只要依照公式原理來計算都是對的,差距來源,在於什麼時候四捨五入。
5-2鈷-60之放射活性為0.5居里,若其儲放設備發生破損,於距離破裂處約 1公尺處之偵測點,所測得之游離輻射暴露劑量為5 rad/hr,經估計此儲放設備需一星期才能修復,請問距離偵測點多少公尺處,一般作業勞工之一週40小時工時之游離輻射暴露劑量(假設射質因數(quality factor)=1,不考慮組織器官之影響),可控制在 0.4 毫西弗(mSv)之下? (1西弗=100 rem,答案四捨五入取至小數點後 1 位,10 分) |
這題超難,核化學在我唸書的時候,連系上都沒開課,普化有提到一些,早就忘光了。 吸收劑量:指物質受到輻射照時單位質量所吸收的輻射平均能量,符號=D(Dose) 吸收劑量的單位為格雷Gray。 1格雷=100雷得(rad)、1雷得=1000毫雷得(mrad) 等效劑量:人身組織的吸收劑量與射質因數之乘積,等效劑量的單位為西弗(Sievert)符號=Sv 1西弗(Sv)=1000毫西弗(mSv) 有效等劑量:人體所吸收的劑量(雷得rad)乘以生物效應因素即為侖目(rem)。 1西弗(Sv)=100侖目(rem) 本題射質因數給1,這樣總算可把rad跟mSv連結,幫這次的考生默哀,從90分開始扣。 工作40小時,代表一周吸收劑量5 X 40=200 rad 200 rad X 1=200 rem (這邊有兩個轉換,但題目說射質因數假設為1) 200 侖目rem=2西弗Sv=2000毫西弗(mSv) 總算得到產生的輻射有2000毫西弗(mSv),題目要求要降至0.4毫西弗(mSv)之下 距離跟強度平方成反比,距離輻射源的距離為原先的2倍,劑量一般會降低為原先的4分之1。
所以要距離偵測點70.7公尺處。 此題無解,只能建議不要把考試壓在一次上面,一年有三次的。 |