Trong vật lí hạt nhân máy đo bức xạ (máy đếm/ ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi

Sách bài tập Vật Lí 12 Bài 17: Hiện tượng phóng xạ - Chân trời sáng tạo

Bài 17.11 (VD) trang 78 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong vật lí hạt nhân, máy đo bức xạ (máy đếm/ ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi trong việc đo số lượng hạt a, b bằng cách ứng dụng khả năng ion hoá của các tia bức xạ này. Số tín hiệu máy đếm được tỉ lệ thuận với số lượng hạt nhân bị phân rã. Xét hai máy đếm Geiger-Muller giống nhau lần lượt được chiếu xạ bởi hai mẫu chất phóng xạ ${}_{84}^{210}\text{Po}$ và ${}_{53}^{131}\text{I}$ (mỗi hạt nhân khi phân rã chỉ phát ra một tia phóng xạ). Biết rằng các mẫu chất phóng xạ được đặt ở cùng một khoảng cách so với các máy đếm tại 2 phòng khác nhau. Nếu khối lượng của từng mẫu phóng xạ tại thời điểm ban đầu đều là 1 g thì trong vòng 1 ngày đêm đầu tiên, máy nào đếm được nhiều tín hiệu hơn? Lấy khối lượng của các hạt nhân gần bằng số khối của chúng; chu kì bán rã của ${}_{84}^{210}\text{Po}$ và ${}_{53}^{131}\text{I}$ lần lượt là 138,40 ngày và 8,02 ngày; số Avogadro N_A ≈ 6,022.10²³ mol^-1.

Lời giải:

Số lượng hạt nhân ${}_{84}^{210}\mathrm{P}\mathrm{o}$ phân rã là:

$\mathrm{\Delta }{\mathrm{N}}_{\text{Po}}={\mathrm{N}}_{0\left(\text{Po}\right)}\left(1-2^{-\frac{\text{t}}{{\text{T}}_{\text{Po}}}}\right)=\frac{{\mathrm{m}}_{0\left(\text{Po}\right)}}{{\mathrm{A}}_{\text{Po}}}\cdot {\mathrm{N}}_{\text{A}}\left(1-2^{-\frac{\text{t}}{{\text{T}}_{\text{Po}}}}\right)$

$=\frac{1}{210}\cdot 6,022\cdot {10}^{23}\cdot \left(1-2^{-\frac{1}{138,4}}\right)\approx 1,43\cdot {10}^{19}$ hạt

Số lượng hạt nhân ${}_{53}^{131}\mathrm{I}$  phân rã là:

$\mathrm{\Delta }{\mathrm{N}}_{\text{I}}={\mathrm{N}}_{\text{O}\left(\text{I}\right)}\left(1-2^{-\frac{1}{{\text{T}}_1}}\right)=\frac{{\mathrm{m}}_{0\left(1\right)}}{{\mathrm{A}}_{\text{I}}}\cdot {\mathrm{N}}_{\text{A}}\left(1-2^{-\frac{\text{t}}{{\mathrm{T}}_1}}\right)$

$=\frac{1}{131}\cdot 6,022\cdot {10}^{23}\cdot \left(1-2^{-\frac{1}{8,02}}\right)\approx 3,81\cdot {10}^{20}$hạt

Vậy máy đo bức xạ ứng với mẫu chất chứa ${}_{53}^{131}\mathrm{I}$ đếm được nhiều tín hiệu hơn.

Lời giải SBT Vật Lí 12 Bài 17: Hiện tượng phóng xạ hay khác:

• Câu 17.1 (B) trang 73 Sách bài tập Vật Lí 12: Chỉ ra phát biểu sai khi nói về hiện tượng phóng xạ ....

• Câu 17.2 (B) trang 73 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong các định luật bảo toàn sau: (1) Bảo toàn động lượng ....

• Câu 17.3 (B) trang 73 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong một mẫu chất phóng xạ, tại thời điểm ban đầu (t = 0), mẫu chất có N₀ hạt nhân ....

• Câu 17.4 (B) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong các phát biểu sau khi nói về hiện tượng phóng xạ, có bao nhiêu phát biểu đúng? ....

• Câu 17.5 (B) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 12: Chiếu 3 chùm tia thu được từ quá trình phóng xạ hạt nhân lần lượt qua tấm giấy ....

• Câu 17.6 (H) trang 74 Sách bài tập Vật Lí 12: ${}_{92}^{238}\text{U}$ là một đồng vị phóng xạ có hằng số phóng xạ bằng 4,916.10^-18 s^-1 ....

• Câu 17.7 (H) trang 75 Sách bài tập Vật Lí 12: ${}_{84}^{210}\text{Po}$ là một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã là 138,4 ngày ....

• Câu 17.8 (VD) trang 75 Sách bài tập Vật Lí 12: Hiện nay đồng vị phóng xạ ${}_9^{18} \text{F}$ được sử dụng rộng rãi trong việc chẩn đoán các bệnh ung thư ....

• Câu 17.9 (VD) trang 75 Sách bài tập Vật Lí 12: Một mẫu chất phóng xạ X phân rã theo thời gian và phát ra các hạt $\mathrm{\alpha }$ ....

• Bài 17.1 (B) trang 76 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho hai mẫu chất chứa các đồng vị phóng xạ ${}_{28}^{66}\text{Ni}$ và ${}_{82}^{208} \text{Pb}$ ....

• Bài 17.2 (B) trang 76 Sách bài tập Vật Lí 12: Đặt một số nguồn phóng xạ trong vùng điện trường đều tạo bởi hai bản kim loại ....

• Bài 17.3 (B) trang 76 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho một mẫu chất đang chứa N₀ hạt nhân với chu kì bán rã T vào thời điểm ban đầu (t₀ = 0) ....

• Bài 17.4 (H) trang 76 Sách bài tập Vật Lí 12: Dựa vào kiến thức đã học, em hãy giải thích tại sao nhiệt độ của một mẫu chất phóng xạ ....

• Bài 17.5 (H) trang 76 Sách bài tập Vật Lí 12: Xác định giá trị của số khối A và số hiệu nguyên tử Z trong các phương trình phóng xạ sau: ....

• Bài 17.6 (H) trang 77 Sách bài tập Vật Lí 12: Trên thực tế, nếu một hạt nhân không bền phóng xạ tạo thành hạt nhân mới....

• Bài 17.7 (H) trang 77 Sách bài tập Vật Lí 12: Xét đồng vị không bền của nickel là ${}_{28}^{66}\text{Ni}$ phát ra tia phóng xạ $\mathrm{\beta }$^- ....

• Bài 17.8 (H) trang 77 Sách bài tập Vật Lí 12: Một mẫu than bùn khi được đem lên từ vùng đầm lầy cổ có chứa 980 $\mathrm{\mu }$g ....

• Bài 17.9 (H) trang 77 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong việc điều trị bệnh ung thư bằng phương pháp xạ trị hiện nay ....

• Bài 17.10 (H) trang 78 Sách bài tập Vật Lí 12: Một trong những nguồn cung cấp năng lượng được sử dụng cho các máy phát nhiệt điện ....

• Bài 17.12 (VD) trang 78 Sách bài tập Vật Lí 12: Hiện nay, một trong những phương pháp xác định tuổi của một mẫu vật cổ thông dụng ....