Ćwiczenia 3-4

1. W rozpadzie alfa ²¹²Bi  energia powstającej cząstki alfa jest równa ok. 6 MeV. Zakładając, że jest ona równa energii elektrostatycznej układu cząstka alfa -  jądro ²⁰⁸Tl , określić początkową odległość cząstki alfa od środka jądra ²⁰⁸Tl (traktowanego ja jednorodnie naładowana kula) i porównać ją z promieniem tego jądra.
   

2. Dwa protony o jednakowych prędkościach zderzają się centralnie. Jaka musi być ich prędkość, aby odległość najbliższego zbliżenia (~5*10 ^-15 m) umożliwiła zajście reakcji syntezy termojądrowej p + p = d + e⁺ + ν. Dla jakiej temperatury jest to najbardziej prawdopodobna prędkość (por.: rozkład Maxwella).

3. Substancja promieniotwórcza w organizmie żywym zmniejsza się w wyniku usuwania jej przez procesy fizjologiczne, z biologicznym okresem połowicznego zaniku, T_b, oraz rozpadu promieniotwórczego, z czasem połowicznego rozpadu T_1/2. Wyznaczyć wzór na efektywny czas połowicznego zaniku, T_ef. Wykonać obliczenia dla ¹³¹I, gdzie T_b = 70 dni, a T_1/2= 8.05 dnia. Jaka jest sumaryczna dawka otrzymana przez tarczycę po wchłonięciu preparatu ¹³¹I o aktywności 5 kBq, jeżeli początkowa moc dawki wynosiła 2,6*10^-5 Gy/godz.

4. Płyta ołowiana o grubości 2 cm osłabia pięciokrotnie natężenie wiązki promieniowania gamma o energii 1 MeV. Obliczyć liniowy i masowy współczynnik absorpcji.

5. Obliczyć moc dawki, D', otrzymywanej przez guz nowotworowy znajdujący się r=10 cm pod skórą, naświetlany źródłem promieniowania o aktywności A= 1 Ci wysyłającym izotropowo promieniowanie gamma o energii E=100 keV. Przyjąć liniowy współczynnik absorpcji µ = 0.2 cm^-1, gęstość ρ = 1 g/cm³.

Uwaga: Wyprowadzić ew. skorygować wzór: D' = (A/4πr²)*E*( µ / ρ)

6. W IFJ PAN w Krakowie rozwijana jest terapia hadronowa gałki ocznej. Oszacować

minimalna energię protonów, zdolnych do niszczenia nowotworów siatkówki oka.

Potrzebne dane podano na wykładzie nr. 3, przyjąć średnicę oka 2.5 cm.

7. Rad to dawna jednostka dawki promieniowania, odpowiadająca pochłonięciu przez

1g materii energii promieniowania równej 100 ergów. Znaleźć przelicznik między

1 rad i 1 Gy.

8. Średnia roczna dawka efektywna od źródeł naturalnych w Szwecji wynosi 0.61

mSv, a w Polsce 0.38 mSv. Zakładając, że prawdopodobieństwo zgonu

wywołanego nowotworem złośliwym wynosi p= 0.05*D, gdzie D - dawka w Sv,

oblicz, o ile skraca sobie życie 30-to letni mężczyzna z powodu wyjazdu na miesięczne

wakacje do Szwecji (zamiast pozostać w Polsce). Przyjąć, że średni czas życia dla

mężczyzn wynosi 74 lata.

9. Licznik promieniowania zarejestrował w ciągu doby 12100 zliczeń. Zakładając, że

warunki pomiaru nie ulegają zmianie oblicz, jakie jest prawdopodobieństwo, że w ciągu

1 s zarejestruje on 3 zliczenia oraz, że w ciągu następnej doby zarejestruje więcej niż

12430 zliczeń (ta liczba nie jest przypadkowa).

---