16.70. Diagnostyka z użyciem promieniowania jonizującego może odbywać się w różny sposób. Podczas których badań diagnostycznych źródło promieniowania jonizującego znajduje się wewnątrz ciała pacjenta, a w których badaniach — poza nim?
16.71. Roczna dawka promieniowania jonizującego, jaką dostarcza nam natura, składa się z ekspozycji zewnętrznej — związanej z naszym przebywaniem na Ziemi, oraz z ekspozycji wewnętrznej — wynikającej z potrzeby jedzenia i oddychania. Dodatkową dawkę otrzymujemy w wyniku naszej własnej działalności.
Źródła promieniowania |
Procentowy udział w naturalnie pobieranej dawce |
promienie kosmiczne |
15,19 |
promieniowanie gleby |
17,30 |
radon w powietrzu i jego pochodne |
53,16 |
potas-40 (w tkankach) |
7,60 |
inne pierwiastki (w tkankach) |
6,75 |
razem źródła naturalne |
100% |
przemysł jądrowy |
0,84 |
próby broni jądrowej w atmosferze |
4,22 |
prześwietlenia i naświetlenia medyczne |
42,19 |
razem źródła sztuczne |
47,25 |
łącznie źródła naturalne i sztuczne |
147,25 |
Przeanalizuj procentowy udział poszczególnych czynników ujęty w tabeli i od powiedz na następujące pytania:
a) Czy wysoki udział dawki od zastosowań medycznych świadczy o tym, że te zastosowania są niebezpieczne dla zdrowia?
b) W jakim stopniu przemysł jądrowy może wpływać na zdrowie człowieka?
c) Jaką drogą pochłaniamy największą dawkę promieniowania? Czy możemy j.| ograniczyć?
16.72. Oblicz długość fali dwóch identycznych kwantów, powstałych w wynl ku anihilacji pozytonu i elektronu. Jaki to zakres promieniowania? Masa elektronu n\. = 9,1 • 10 11 kg, stała Plancka h = 6,62 • 10 14 I • s.
16.73. Oblicz sumę energii dwóch kwantów, które powstały w wyniku .mlhil.r cji neutronu i antyneutronu. Masa neutronu mn = 1,008 665 u. Pamiętaj, że jednm stce masy atomowej odpowiada energia według zależności: 1 u • c2 = 931,5 MeVj
16.74. Zjawiskiem odwrotnym do anihilacji jest tzw. kreacja pary cząstka! -antycząstka. Dochodzi do niej, gdy foton o odpowiednio dużej energii odd/iałim z jądrem. W wyniku tego oddziaływania foton znika, zamieniając się w elektmr i pozyton o pewnej energii kinetycznej. Wiedząc, że energia spoczynkowa elektem nu wynosi mec2 = 0,511 MeV, oblicz energię fotonu, z którego w czasie krear | powstały elektron i pozyton o prędkościach v = 106 m/s.
16.75. Protony i neutrony składają się z kwarków dwóch rodzajów: górnyt I i dolnych, przy czym każda cząstka zawiera trzy kwarki. Wiedząc, że ładunrl
elektryczny kwarka górnego wynosi qu = +^e, a ładunek kwarka dolnego c/(l ' e
określ skład protonu i skład neutronu.
16.76. Cząstkami elementarnymi o masie pośredniej między masami nuklen nów i elektronu, są mezony. Wiedząc, jakie kwarki tworzą mezon w każdym / niże podanych przykładów, sprawdź, czy zapis zgodny jest z zasadą zachowani ładunku elektrycznego.
a) 7C° = u + u_;
b) n* = u + d ;
c) K+ = u + 1.
Kreska nad symbolem oznacza antykwark.
16.77. Średni czas życia swobodnego neutronu wynosi t - 889 s. Nic jest ul zatem cząstką trwałą i ulega rozpadowi na proton i elektron, z wydzielcnien antyneutrina elektronowego, według schematu:
n -» p + e~ + v
Zaniedbując masę antyneutrina, wyznacz ilość energii uwolnionej w tej pr/emldii!i Przyjmij masy pozostałych cząstek: mn= 1,008665 u, mfl = 1,007276 n m(. = 0,00054858 u.
16.78. Które zdanie jest prawdziwe?
a) Swobodny proton jest cząstką nietrwałą.
b) Swobodny proton nie może przekształcić się w neutron i pozyton, bo ma /a mai masę.
r) Proton w jądr/e jest cząstką trwałą.
d) Proton w jądrze może przekształcić się w neutron i pozyton, bo ma dostakn /ni dużą masę