Fórmula de desintegración nuclear. Radioactividad

Un 1 = L 2 o ¿X1? = ¿X2?УУ 2 o: Г 1/2(1) = УУ 2: Г 1/2(2) .

De la relación anterior se deduce que cuanto mayor es la probabilidad de desintegración de un radionucleido (A) y, en consecuencia, una vida media más corta (T ]/2), cuanto menos estén contenidos sus átomos en una mezcla de dos isótopos (AO-

Establecer dicho equilibrio requiere un tiempo de aproximadamente 7T ]/2 radionucleido hijo. En condiciones de equilibrio secular, la actividad total de una mezcla de nucleidos es dos veces mayor que la actividad del nucleido original en un momento dado. Por ejemplo, si inicialmente el medicamento contiene solo 90 8 g, luego 7T/2 el miembro más longevo de la familia (excepto el antepasado de la serie), se establece un equilibrio secular y las tasas de desintegración de todos los miembros de la familia radiactiva se vuelven las mismas. Teniendo en cuenta que las vidas medias de cada miembro de la familia son diferentes, las cantidades relativas (incluida la masa) de nucleidos en equilibrio también son diferentes. Lo menos T = 1[Bq] – becquerel

1Mdisp/s =10 6 disp/s = 1 [Rd] - rutherford

B. Unidades de medida ajenas al sistema.

[Ki] - curie(corresponde a la actividad de 1 g de radio).

1[Ci] = 3,7 10 10 [disp/s]- 1 g de radio se desintegra en 1 s 3,7 10 10 núcleos radiactivos.

Tipos de actividad:(diapositiva 45)

1. Específico es la actividad por unidad de masa de una sustancia.

Un latido = dA/dm [Bq/kg].

Se utiliza para caracterizar sustancias en polvo y gaseosas.

2. Volumétrico- es la actividad por unidad de volumen de una sustancia o medio.

A aproximadamente = dA/dV [Bq/m 3 ]

Se utiliza para caracterizar sustancias líquidas.

En la práctica, la disminución de la actividad se mide mediante instrumentos radiométricos especiales. Por ejemplo, conociendo la actividad del fármaco y el producto formado durante la desintegración de 1 núcleo, se puede calcular cuántas partículas de cada tipo emite el fármaco en 1 segundo.

Si durante la fisión nuclear se producen "n" neutrones, entonces se emite un flujo de "N" neutrones en 1 s. norte = norte un.

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El término “radiactividad”, que debe su nombre a las palabras latinas “radio” - “radiar” y “activus” - “activo”, significa la transformación espontánea de los núcleos atómicos, acompañada de la emisión de radiación gamma, partículas elementales o encendedores. núcleos. Todos los tipos de transformaciones radiactivas conocidas por la ciencia se basan en las interacciones fundamentales (fuertes y débiles) de las partículas que forman el átomo. Un tipo previamente desconocido de radiación penetrante emitida por el uranio fue descubierto en 1896 por el científico francés Antoine Henri Becquerel, y el concepto de "radiactividad" fue introducido en un uso generalizado a principios del siglo XX por Marie Curie, quien, al estudiar lo invisible. Los rayos emitidos por algunos minerales pudieron aislar un elemento radiactivo puro: el radio.

Diferencias entre transformaciones radiactivas y reacciones químicas.

La característica principal de las transformaciones radiactivas es que ocurren de forma espontánea, mientras que las reacciones químicas requieren en cualquier caso algunas influencias externas. Además, las transformaciones radiactivas ocurren continuamente y siempre van acompañadas de la liberación de una cierta cantidad de energía, que depende de la fuerza de interacción de las partículas atómicas entre sí. La velocidad de las reacciones dentro de los átomos no se ve afectada por la temperatura, la presencia de campos eléctricos y magnéticos, el uso del catalizador químico más eficaz, la presión o el estado de agregación de una sustancia. Las transformaciones radiactivas no dependen de ningún factor externo y no pueden acelerarse ni frenarse.

Ley de desintegración radiactiva

La velocidad de desintegración radiactiva, así como su dependencia del número de átomos y del tiempo, se expresa en la Ley de desintegración radiactiva, descubierta por Ernest Rutherford y Frederick Soddy en 1903. Para llegar a determinadas conclusiones, que posteriormente se reflejaron en la nueva ley, los científicos realizaron el siguiente experimento: separaron uno de los productos radiactivos y estudiaron su actividad independiente por separado de la radiactividad de la sustancia de la que se aisló. Como resultado, se descubrió que la actividad de cualquier producto radiactivo, independientemente del elemento químico, disminuye exponencialmente con el tiempo. Sobre la base de esto, los científicos concluyeron que la tasa de transformación radiactiva es siempre proporcional a la cantidad de sistemas que aún no se han transformado.

La fórmula de la Ley de Desintegración Radiactiva es la siguiente:

según el cual el número de desintegraciones −dN que ocurren durante un período de tiempo dt (un intervalo muy corto) es proporcional al número de átomos N. En la fórmula de la Ley de la Desintegración Radiactiva hay otra cantidad importante: la constante de desintegración ( o el recíproco de la vida media) λ, que caracteriza la probabilidad de desintegración nuclear por unidad de tiempo.

¿Qué elementos químicos son radiactivos?

La inestabilidad de los átomos de los elementos químicos es más una excepción que un patrón; en su mayor parte son estables y no cambian con el tiempo. Sin embargo, existe un determinado grupo de elementos químicos cuyos átomos son más susceptibles a descomponerse que otros y, al descomponerse, emiten energía y también liberan nuevas partículas. Los elementos químicos más comunes son el radio, el uranio y el plutonio, que tienen la capacidad de transformarse en otros elementos con átomos más simples (por ejemplo, el uranio se transforma en plomo).

1. Radiactividad. La ley básica de la desintegración radiactiva. Actividad.

2. Principales tipos de desintegración radiactiva.

3. Características cuantitativas de la interacción de las radiaciones ionizantes con la materia.

4. Radiactividad natural y artificial. Serie radiactiva.

5. Uso de radionucleidos en medicina.

6. Aceleradores de partículas cargadas y su uso en medicina.

7. Bases biofísicas de la acción de las radiaciones ionizantes.

8. Conceptos y fórmulas básicos.

9. Tareas.

El interés de los médicos por la radiactividad natural y artificial se debe a lo siguiente.

En primer lugar, todos los seres vivos están constantemente expuestos a la radiación natural de fondo, que consiste en radiación cósmica, radiación de elementos radiactivos ubicados en las capas superficiales de la corteza terrestre y radiación de elementos que ingresan al cuerpo de los animales junto con el aire y los alimentos.

En segundo lugar, la radiación radiactiva se utiliza en la propia medicina con fines diagnósticos y terapéuticos.

33.1. Radioactividad. La ley básica de la desintegración radiactiva. Actividad

El fenómeno de la radiactividad fue descubierto en 1896 por A. Becquerel, quien observó la emisión espontánea de una radiación desconocida a partir de sales de uranio. Pronto, E. Rutherford y los Curie descubrieron que durante la desintegración radiactiva se emiten núcleos de He (partículas α), electrones (partículas β) y radiación electromagnética dura (rayos γ).

En 1934, se descubrió la desintegración con emisión de positrones (desintegración β +), y en 1940, se descubrió un nuevo tipo de radiactividad: la fisión espontánea de los núcleos: un núcleo en fisión se desintegra en dos fragmentos de masa comparable con la emisión simultánea. de neutrones y γ -cuantos. La radiactividad de protones en los núcleos se observó en 1982.

Radiactividad - la capacidad de algunos núcleos atómicos de transformarse espontáneamente (espontáneamente) en otros núcleos con la emisión de partículas.

Los núcleos atómicos están formados por protones y neutrones, que tienen un nombre general: nucleones. El número de protones en el núcleo determina las propiedades químicas del átomo y se denota por Z (esto es número de serie elemento químico). El número de nucleones en un núcleo se llama número de masa y denotamos A. Los núcleos con el mismo número atómico y diferentes números másicos se llaman isótopos. Todos los isótopos de un elemento químico tienen lo mismo Propiedades químicas. Las propiedades físicas de los isótopos pueden variar mucho. Para designar isótopos, se utiliza el símbolo de un elemento químico con dos índices: A Z X. El índice inferior es el número de serie, el índice superior es el número de masa. A menudo, el subíndice se omite porque está indicado por el propio símbolo del elemento. Por ejemplo, escriben 14 C en lugar de 14 6 C.

La capacidad de un núcleo para desintegrarse depende de su composición. Un mismo elemento puede tener isótopos tanto estables como radiactivos. Por ejemplo, el isótopo de carbono 12 C es estable, pero el isótopo 14 C es radiactivo.

La desintegración radiactiva es un fenómeno estadístico. La capacidad de un isótopo para desintegrarse caracteriza constante de decaimientoλ.

Constante de decaimiento- la probabilidad de que el núcleo de un isótopo determinado se desintegre por unidad de tiempo.

La probabilidad de desintegración nuclear en poco tiempo dt se encuentra mediante la fórmula

Teniendo en cuenta la fórmula (33.1), obtenemos una expresión que determina el número de núcleos desintegrados:

La fórmula (33.3) se llama principal. Ley de desintegración radiactiva.

El número de núcleos radiactivos disminuye con el tiempo según una ley exponencial.

En la práctica, en cambio constante de decaimientoλ A menudo se utiliza otra cantidad, llamada media vida.

Media vida(T) - tiempo durante el cual se desintegra medio núcleos radiactivos.

La ley de desintegración radiactiva utilizando la vida media se escribe de la siguiente manera:

La gráfica de dependencia (33.4) se muestra en la Fig. 33.1.

La vida media puede ser muy larga o muy corta (desde fracciones de segundo hasta muchos miles de millones de años). En mesa La figura 33.1 muestra las vidas medias de algunos elementos.

Arroz. 33.1. Disminución del número de núcleos de la sustancia original durante la desintegración radiactiva.

Tabla 33.1. Vidas medias para algunos elementos.

Para tarifa grado de radiactividad isótopo utiliza una cantidad especial llamada actividad.

Actividad - Número de núcleos de un fármaco radiactivo que se desintegran por unidad de tiempo:

La unidad de actividad del SI es becquerel(Bq), 1 Bq corresponde a un evento de desintegración por segundo. En la práctica, más

unidad de actividad infantil no sistémica - curie(Ci), igual a la actividad de 1 g 226 Ra: 1 Ci = 3,7x10 10 Bq.

Con el tiempo, la actividad disminuye de la misma manera que disminuye el número de núcleos no descompuestos:

33.2. Principales tipos de desintegración radiactiva.

En el proceso de estudio del fenómeno de la radiactividad, se descubrieron 3 tipos de rayos emitidos por núcleos radiactivos, que se denominaron rayos α, β y γ. Más tarde se descubrió que las partículas α y β son productos de dos tipos diferentes de desintegración radiactiva, y los rayos γ son un subproducto de estos procesos. Además, los rayos γ acompañan a transformaciones nucleares más complejas, que no se consideran aquí.

desintegración alfa Consiste en la transformación espontánea de los núcleos con la emisión.α -partículas (núcleos de helio).

El esquema de desintegración α se escribe como

donde X, Y son los símbolos de los núcleos madre e hijo, respectivamente. Al escribir desintegración α, puedes escribir "Él" en lugar de "α".

Durante esta desintegración, el número atómico Z del elemento disminuye en 2 y el número másico A, en 4.

Durante la desintegración α, el núcleo hijo, por regla general, se forma en un estado excitado y, al pasar al estado fundamental, emite un cuanto γ. La propiedad general de los microobjetos complejos es que tienen discreto un conjunto de estados energéticos. Esto también se aplica a los granos. Por tanto, la radiación γ de núcleos excitados tiene un espectro discreto. En consecuencia, el espectro de energía de las partículas α es discreto.

La energía de las partículas α emitidas para casi todos los isótopos activos α se encuentra en el rango de 4 a 9 MeV.

desintegración beta Consiste en la transformación espontánea de los núcleos con emisión de electrones (o positrones).

Se ha establecido que la desintegración β siempre va acompañada de la emisión de una partícula neutra: un neutrino (o antineutrino). Esta partícula prácticamente no interactúa con la materia y no se considerará más a fondo. La energía liberada durante la desintegración beta se distribuye aleatoriamente entre la partícula beta y el neutrino. Por tanto, el espectro de energía de la radiación β es continuo (figura 33.2).

Arroz. 33.2. Espectro de energía de la desintegración β.

Hay dos tipos de desintegración β.

1. electrónico La desintegración β consiste en la transformación de un neutrón nuclear en un protón y un electrón. En este caso, aparece otra partícula ν", un antineutrino:

Del núcleo salen volando un electrón y un antineutrino. El esquema de desintegración del electrón β se escribe en la forma

Durante la desintegración β electrónica, el número de orden del elemento Z aumenta en 1, pero el número de masa A no cambia.

La energía de las partículas β se encuentra en el rango de 0,002 a 2,3 MeV.

2. Positrónico La desintegración β + implica la transformación de un protón nuclear en un neutrón y un positrón. En este caso, aparece otra partícula ν: un neutrino:

La captura de electrones en sí misma no produce partículas ionizantes, pero sí acompañado de radiación de rayos X. Esta radiación se produce cuando el espacio que queda vacante por la absorción de un electrón interno es ocupado por un electrón procedente de la órbita exterior.

Radiación gamma tiene una naturaleza electromagnética y representa fotones con una longitud de ondaλ ≤ 10-10 metros.

La radiación gamma no es un tipo independiente de desintegración radiactiva. La radiación de este tipo casi siempre acompaña no solo a la desintegración α y β, sino también a reacciones nucleares más complejas. No se desvía por campos eléctricos y magnéticos, tiene una ionización relativamente débil y una capacidad de penetración muy alta.

33.3. Características cuantitativas de la interacción de la radiación ionizante con la materia.

El impacto de la radiación radiactiva en los organismos vivos está asociado con ionización, que provoca en los tejidos. La capacidad de una partícula para ionizarse depende tanto de su tipo como de su energía. A medida que una partícula se adentra más en la materia, pierde su energía. Este proceso se llama inhibición de la ionización.

Para caracterizar cuantitativamente la interacción de una partícula cargada con la materia, se utilizan varias cantidades:

Una vez que la energía de la partícula cae por debajo de la energía de ionización, su efecto ionizante cesa.

Kilometraje lineal promedio(R) de una partícula ionizante cargada: el camino recorrido por ella en una sustancia antes de perder su capacidad ionizante.

Consideremos algunos rasgos característicos de la interacción de varios tipos de radiación con la materia.

Radiación alfa

La partícula alfa prácticamente no se desvía de la dirección inicial de su movimiento, ya que su masa es muchas veces mayor.

Arroz. 33.3. Dependencia de la densidad de ionización lineal del camino recorrido por una partícula α en el medio

la masa del electrón con el que interactúa. A medida que penetra profundamente en la sustancia, la densidad de ionización primero aumenta y cuando finalización de la ejecución (x = R) cae bruscamente a cero (Fig. 33.3). Esto se explica por el hecho de que a medida que disminuye la velocidad de movimiento, aumenta el tiempo que pasa cerca de una molécula (átomo) del medio. En este caso aumenta la probabilidad de ionización. Una vez que la energía de la partícula α se vuelve comparable a la energía del movimiento térmico molecular, captura dos electrones en la sustancia y se convierte en un átomo de helio.

Los electrones formados durante el proceso de ionización, por regla general, se alejan de la trayectoria de las partículas α y provocan una ionización secundaria.

Las características de la interacción de las partículas α con agua y tejidos blandos se presentan en la tabla. 33.2.

Tabla 33.2. Dependencia de las características de interacción con la materia de la energía de las partículas α.

Radiación beta

Para el movimiento β -las partículas de la materia se caracterizan por una trayectoria curvilínea impredecible. Esto se debe a la igualdad de masas de las partículas que interactúan.

Características de interacción β -Las partículas con agua y tejidos blandos se presentan en la tabla. 33.3.

Tabla 33.3. Dependencia de las características de interacción con la materia de la energía de las partículas β.

Al igual que las partículas α, la capacidad de ionización de las partículas β aumenta al disminuir la energía.

Radiación gamma

Absorción γ -la radiación por la materia obedece a una ley exponencial similar a la ley de absorción de la radiación de rayos X:

Los principales procesos responsables de la absorción. γ -la radiacion son el efecto fotoelectrico y la dispersion de Compton. Esto produce una cantidad relativamente pequeña de electrones libres (ionización primaria), que tienen una energía muy alta. Provocan procesos de ionización secundaria, incomparablemente mayor que la primaria.

33.4. Naturales y artificiales

radioactividad. Serie radiactiva

Términos natural Y artificial La radiactividad es condicional.

Natural Se llama radiactividad de isótopos existentes en la naturaleza, o radiactividad de isótopos formados como resultado de procesos naturales.

Por ejemplo, la radiactividad del uranio es natural. También es natural la radiactividad del carbono 14 C, que se forma en las capas superiores de la atmósfera bajo la influencia de la radiación solar.

Artificial Llamada radiactividad de los isótopos que surgen como resultado de la actividad humana.

Esta es la radiactividad de todos los isótopos producidos en los aceleradores de partículas. Esto también incluye la radiactividad del suelo, el agua y el aire que se produce durante una explosión atómica.

radiactividad natural

En el período inicial de estudio de la radiactividad, los investigadores sólo podían utilizar radionucleidos naturales (isótopos radiactivos) contenidos en las rocas terrestres en cantidades suficientemente grandes: 232 Th, 235 U, 238 U. Con estos radionucleidos comienzan tres series radiactivas y terminan con los isótopos estables de Pb. Posteriormente se descubrió una serie a partir de 237 Np, con el núcleo estable final 209 Bi. En la Fig. La figura 33.4 muestra la fila que comienza con 238 U.

Arroz. 33.4. Serie uranio-radio

Los elementos de esta serie son la principal fuente de radiación humana interna. Por ejemplo, 210 Pb y 210 Po ingresan al cuerpo con los alimentos; se concentran en pescados y mariscos. Ambos isótopos se acumulan en los líquenes y, por tanto, están presentes en la carne de reno. La más importante de todas las fuentes naturales de radiación es el 222 Rn, un gas inerte pesado resultante de la desintegración del 226 Ra. Representa aproximadamente la mitad de la dosis de radiación natural que reciben los humanos. Este gas, formado en la corteza terrestre, se filtra a la atmósfera y pasa al agua (es muy soluble).

En la corteza terrestre está constantemente presente el isótopo radiactivo del potasio 40 K, que forma parte del potasio natural (0,0119%). Este elemento llega al organismo desde el suelo a través del sistema radicular de las plantas y con alimentos vegetales (cereales, verduras y frutas frescas, setas).

Otra fuente de radiación natural es la radiación cósmica (15%). Su intensidad aumenta en zonas montañosas debido a una disminución del efecto protector de la atmósfera. Las fuentes de radiación natural de fondo se enumeran en la tabla. 33.4.

Tabla 33.4. Componente del fondo radiactivo natural.

33.5. Uso de radionucleidos en medicina.

Radionucleidos Se denominan isótopos radiactivos de elementos químicos con una vida media corta. Estos isótopos no existen en la naturaleza, por lo que se obtienen artificialmente. En la medicina moderna, los radionucleidos se utilizan ampliamente con fines diagnósticos y terapéuticos.

Aplicación de diagnóstico basado en la acumulación selectiva de ciertos elementos químicos por órganos individuales. El yodo, por ejemplo, se concentra en la glándula tiroides y el calcio en los huesos.

La introducción de radioisótopos de estos elementos en el organismo permite detectar áreas de su concentración mediante radiación radiactiva y así obtener importante información de diagnóstico. Este método de diagnóstico se llama por el método del átomo marcado.

Uso terapéutico Los radionúclidos se basan en el efecto destructivo de las radiaciones ionizantes sobre las células tumorales.

1. Terapia gamma- uso de radiación γ de alta energía (fuente de 60 Co) para destruir tumores profundos. Para evitar que los tejidos y órganos superficiales sufran efectos nocivos, la exposición a radiaciones ionizantes se realiza en diferentes sesiones en diferentes direcciones.

2. Terapia alfa- uso terapéutico de partículas α. Estas partículas tienen una densidad de ionización lineal significativa y son absorbidas incluso por una pequeña capa de aire. Por lo tanto terapéutico

El uso de rayos alfa es posible mediante contacto directo con la superficie del órgano o cuando se administra internamente (mediante una aguja). Para la exposición a superficies se utiliza la terapia con radón (222 Rn): exposición a la piel (baños), órganos digestivos (beber) y órganos respiratorios (inhalación).

En algunos casos, el uso medicinal. α -Las partículas están asociadas con el uso de flujo de neutrones. Con este método, primero se introducen elementos en el tejido (tumor), cuyos núcleos, bajo la influencia de neutrones, emiten α -partículas. Después de esto, el órgano enfermo se irradia con una corriente de neutrones. De esta forma α -las partículas se forman directamente dentro del órgano sobre el que deberían tener un efecto destructivo.

El cuadro 33.5 muestra las características de algunos radionucleidos utilizados en medicina.

Tabla 33.5. Características de los isótopos

33.6. Aceleradores de partículas cargadas y su uso en medicina.

Acelerador- una instalación en la que, bajo la influencia de campos eléctricos y magnéticos, se producen haces dirigidos de partículas cargadas de alta energía (de cientos de keV a cientos de GeV).

Los aceleradores crean angosto haces de partículas con una energía determinada y una sección transversal pequeña. Esto le permite proporcionar dirigido Impacto sobre objetos irradiados.

Uso de aceleradores en medicina.

Los aceleradores de electrones y protones se utilizan en medicina para radioterapia y diagnóstico. En este caso se utilizan tanto las propias partículas aceleradas como la radiación de rayos X que las acompaña.

Rayos X Bremsstrahlung Se obtienen dirigiendo un haz de partículas a un objetivo especial, que es la fuente de rayos X. Esta radiación se diferencia del tubo de rayos X por una energía cuántica significativamente mayor.

Rayos X sincrotrón Ocurre durante la aceleración de los electrones en aceleradores de anillo: sincrotrones. Esta radiación tiene un alto grado de direccionalidad.

El efecto directo de las partículas rápidas está asociado a su alta capacidad de penetración. Estas partículas atraviesan los tejidos superficiales sin causar daños graves y tienen un efecto ionizante al final de su recorrido. Seleccionando la energía de partícula adecuada, es posible destruir tumores a una profundidad determinada.

Las áreas de aplicación de los aceleradores en medicina se muestran en la tabla. 33.6.

Tabla 33.6. Aplicación de aceleradores en terapia y diagnóstico.

33.7. Bases biofísicas de la acción de las radiaciones ionizantes.

Como se señaló anteriormente, el impacto de la radiación radiactiva en los sistemas biológicos está asociado con ionización de moléculas. El proceso de interacción de la radiación con las células se puede dividir en tres etapas sucesivas (etapas).

1. Etapa fisica consiste en transferencia de energía radiación a las moléculas de un sistema biológico, lo que resulta en su ionización y excitación. La duración de esta etapa es de 10 -16 -10 -13 s.

2. fisicoquimico la etapa consta de varios tipos de reacciones que conducen a la redistribución del exceso de energía de moléculas e iones excitados. Como resultado, muy activo

productos: radicales y nuevos iones con una amplia gama de propiedades químicas.

La duración de esta etapa es de 10 -13 -10 -10 s.

3. etapa quimica - esta es la interacción de radicales e iones entre sí y con las moléculas circundantes. En esta etapa, se forman daños estructurales de varios tipos, lo que conduce a cambios en las propiedades biológicas: se alteran la estructura y funciones de las membranas; Las lesiones ocurren en las moléculas de ADN y ARN.

La duración de la etapa química es de 10 -6 -10 -3 s.

4. Etapa biológica. En esta etapa, el daño a las moléculas y estructuras subcelulares conduce a diversos trastornos funcionales, a la muerte celular prematura como resultado de la acción de mecanismos apoptóticos o por necrosis. El daño recibido en la etapa biológica se puede heredar.

La duración de la etapa biológica es de varios minutos a decenas de años.

Observemos los patrones generales de la etapa biológica:

Grandes perturbaciones con poca energía absorbida (una dosis letal de radiación para los humanos hace que el cuerpo se caliente sólo 0,001°C);

Efecto sobre las generaciones posteriores a través del aparato hereditario de la célula;

Caracterizado por un período oculto y latente;

Diferentes partes de las células tienen diferente sensibilidad a la radiación;

En primer lugar, las células en división se ven afectadas, lo que es especialmente peligroso para el cuerpo de un niño;

Efecto perjudicial sobre los tejidos de un organismo adulto en el que hay división;

Similitud de los cambios por radiación con la patología del envejecimiento prematuro.

33.8. Conceptos básicos y fórmulas.

Continuación de la tabla

33.9. Tareas

1. ¿Cuál es la actividad del fármaco si 10.000 núcleos de esta sustancia se desintegran en 10 minutos?

4. La edad de las muestras de madera antiguas puede determinarse aproximadamente por la actividad masiva específica del isótopo 14 6 C en ellas. ¿Hace cuántos años se taló el árbol que se utilizó para fabricar un objeto, si la actividad masiva específica del carbono en él es el 75% de la actividad masiva específica del árbol en crecimiento? La vida media del radón es T = 5570 años.

9. Después del accidente de Chernóbil, en algunos lugares la contaminación del suelo con cesio-137 radiactivo alcanzó el nivel de 45 Ci/km 2 .

¿Después de cuántos años la actividad en estos lugares disminuirá a un nivel relativamente seguro de 5 Ci/km 2? La vida media del cesio-137 es T = 30 años.

10. La actividad permitida del yodo-131 en la glándula tiroides humana no debe ser superior a 5 nCi. En algunas personas que se encontraban en la zona del desastre de Chernobyl, la actividad del yodo-131 alcanzó los 800 nCi. ¿Después de cuántos días la actividad disminuyó a lo normal? La vida media del yodo-131 es de 8 días.

11. Para determinar el volumen de sangre de un animal, se utiliza el siguiente método. Se extrae un pequeño volumen de sangre del animal, se separan los glóbulos rojos del plasma y se colocan en una solución con fósforo radiactivo, que es asimilado por los glóbulos rojos. Los glóbulos rojos marcados se reintroducen en el sistema circulatorio del animal y, después de un tiempo, se determina la actividad de la muestra de sangre.

Se inyectó ΔV = 1 ml de dicha solución en la sangre de algún animal. La actividad inicial de este volumen fue igual a A 0 = 7000 Bq. La actividad de 1 ml de sangre extraída de la vena de un animal un día después fue de 38 pulsaciones por minuto. Determine el volumen de sangre del animal si la vida media del fósforo radiactivo es T = 14,3 días.