Bài 1: Hạt nhân 210Po (xem đứng yên) phân rã α tạo thành hạt nhân chì 206Pb Hạt nhân chì có động 0,12MeV a Viết phương trình phản ứng hạt nhân tính lượng tỏa phản ứng phân rã nói (bỏ qua lượng tia γ Chấp nhận khối lượng hạt tính theo đơn vị bon số khối chúng) b Độ hụt khối phân rã phải kg? Trong mẫu đá người ta tìm thấy tỉ lệ sau đây: n( 206 n( 238 82 Pb) 92U ) 8,17 204 206 n ( Pb ) n( 82 Pb) 82 75,41 Trong n số mol nguyên tử đồng vị tương ứng ghi dấu ngoặc Người ta cho mẫu đá hình thành có chứa sẵn Pb tự nhiên Chì tự nhiên bao gồm đồng vị bền với thành phần đồng vị cho bảng đây: 204 206 207 208 Đồng vị Pb Pb Pb Pb Phần trăm khối lượng 1,4 24,1 22,1 52,4 Hãy tính tuổi mẫu khống vật Cho chu kì bán hủy 238U 4,47.109 năm Chấp nhận suốt thời gian mẫu đá tồn tại, 238U đồng vị bền chì hồn tồn khơng bị rửa trôi nước mưa Bài 32P phân rã β- với chu kì bán rã 14,26 ngày, ứng dụng nhiều y học, nơng nghiệp, sinh học hố phân tích Để xác định lượng axit H3PO4 tạo bình phản ứng R mà khơng phải tách toàn lượng H3PO4 khỏi R, dung dịch chứa axit photphoric đánh dấu hồn tồn (H332PO4 khơng chứa đồng vị khác P) có hoạt độ phóng xạ 394,6.10-4 μCi đưa vào R Sau khuấy trộn kĩ để chất đánh dấu phân bố tồn dung dịch R, thể tích nhỏ dung dịch lấy khỏi R Axit photphoric có thể tích nhỏ kết tủa định lượng dạng Mg2P2O7 (magie pyrophotphat) Lượng kết tủa cân nặng 30,6 mg có hoạt độ phóng xạ 3,03.10-4 μCi Tính hoạt độ phóng xạ riêng photpho dung dịch H332PO4 dùng để đánh dấu trước đưa vào bình phản ứng R Tính khối lượng photpho có kết tủa Mg2P2O7 3.Tính hoạt độ phóng xạ riêng P kết tủa Tính khối lượng axit photphoric ban đầu bình phản ứng R Hoạt độ phóng xạ riêng định nghĩa hoạt độ phóng xạ đơn vị khối lượng chất phóng xạ Cho biết: 32P = 32; Ci = 3,7.1010 Bq (phân rã/s); μCi = 10-6 Ci Bài 3: Hai đồng vị phóng xạ 123I 131I dạng muối natri iodua dùng chẩn đoán nghiên cứu tuyến giáp 123I thể khả đoạt electron với chu kỳ bán huỷ 13.3 131I phân huỷ βvới chu kỳ bán huỷ 8.07 ngày a Viết phản ứng phân rã ứng với đồng vị? b Tính độ phóng xạ 123I đơn vị Becquerel cho kg natri iodua-123I? c 123I dùng để nghiên cứu chứng cường tuyến giáp Trong phương pháp này, người ta đưa lượng iot phóng xạ vào thể thời gian ngắn sau phân rã phóng xạ đo gamma – camera Kết thu cho phép ta có kết luận lượng iot nhận tuyến giáp kết luận trạng bệnh Người ta thường đưa vào thể bệnh nhân lượng natri iodua có độ phóng xạ ban đầu 10.0 MBq Tính khối lượng natri iodua đưa vào thể bệnh nhân biết toàn lượng iot 123I d Theo yêu cầu bác sĩ, công ty dược phẩm cần giao mẫu thuốc phóng xạ để truyền cho bệnh nhân cho lúc truyền cho bệnh nhân mẫu có độ phóng xạ 37 MBq cho mL mẫu đưa vào Tính khối lượng natri iodua 1ml mẫu cần pha lúc giao hàng (coi toàn lượng iot hạt nhân 123I), biết mẫu thuốc giao hàng vào 16h00 ngày hôm trước truyền cho bệnh nhân vào 12h00 ngày hôm sau? Bài 4: Tuổi đá thu thập từ mặt trăng tàu vũ trụ Apollo 16 xác định tỉ lệ 87Rb / 86 Sr 87Sr / 86Sr mẫu khoáng vật khác 87 87 Khoáng Rb / 86Sr Sr / 86Sr A (Plagioclaze) 0.004 0.699 B (Tinh chất) 0.180 0.709 87 – a) Rb phóng xạ β , viết phương trình phản ứng hạt nhân Thời gian bán hủy 4.8 × 1010 năm b) Hãy tính tuổi loại đá Giả thiết ban đầu tỉ lệ 87Sr / 86Sr mẫu A B 87Sr 86Sr bền Bài 5: Cho dãy phóng xạ sau: 222 214 214 Rn Bi Po 214Pb 218Po 3,1min 3,82d 164 s 19,9min 26,8min Giả thiết ban đầu có radon mẫu nghiên cứu với hoạt độ phóng xạ 3,7.104 Bq, a Viết phương trình biểu diễn phân rã phóng xạ dãy b Tại t = 240 (phút) hoạt độ phóng xạ 222Rn bao nhiêu? c Cũng t = 240 hoạt độ phóng xạ 218Po bao nhiêu? d Tại t = 240 hoạt độ phóng xạ chung lớn hơn, nhỏ hay hoạt độ phóng xạ ban đầu 222Rn -5 235 226 Bài 6: Một mẫu quặng urani tự nhiên có chứa 99,275 gam 238 92 U; 0,720 gam 92 U 3,372.10 gam 88 Ra 238 226 Cho giá trị chu kì bán hủy: t1/2( 235 92 U) = 7,04.10 năm, t1/2( 92 U) = 4,47.10 năm, t1/2( 88 Ra) = 1600 năm Chấp nhận tuổi Trái Đất 4,55.109 năm 238 a Tính tỉ lệ khối lượng đồng vị 235 92 U / 92 U Trái Đất hình thành b Nếu chưa biết chu kì bán huỷ 238 92 U giá trị tính từ kiện cho? ( 238 92 U có chu kì bán hủy lớn Vì thế, chu kì bán hủy khơng thể xác định cách đo trực tiếp thay đổi hoạt độ phóng xạ mà dựa vào cân phóng xạ, thiết lập chu kì bán hủy mẹ lớn so với chu kì bán hủy cháu Ở cân phóng xạ kỉ, hoạt độ phóng xạ mẹ cháu trở thành Hoạt độ phóng xạ tích số số tốc độ phân rã với số hạt nhân phóng xạ) Bài 7: Một dẫn xuất glucozơ, 2-đeoxi-2-(18F)flo-D-glucozơ (FDG), thuốc phóng xạ phổ biến để chẩn đốn ung thư sử dụng phương pháp chụp cắt lớp positron Bước điều chế FDG tạo nuclit phóng xạ flo-18 phản ứng hạt nhân máy gia tốc Bước tiếp theolà tổng hợp hoá học phóng xạ Bằng phản ứng nucleophin, flo-18 đưa vào phân tử D-glucozơ Khi tiêm 2-đeoxi2-(18F)flo-D-glucozơ (FDG) vào bệnh nhân, tích luỹ tế bào c tính; q trình với phân rã flo-18 Nuclit phóng xạ xạ hạt β+ gọi positron (phản electron) Positron phản ứng với electron triệt tiêu, q trình phát Từ đó, cho phép xác định xác kích cỡ loại khối u Hồn thành phản ứng hạt nhân tạo đồng vị flo khác nhau: Kiểu phân rã hạt nhân nhẹ bền phụ thuộc vào tỉ số số nơtron proton hạt nhân Đối với hạt nhân bền nguyên tố, tỉ số lớn so với đồng vị bền, phân rã kiểu β–, ngược lại, nhỏ phân rã kiểu β+ Từ xác định kiểu phân rã hạt nhân bảng: Trong phản ứng hạt nhân (a) dùng điều chế flo-18, vật liệu bia sử dụng nước thông thường, làm giàu H218O Sự có mặt nước thường H216O dẫn tới phản ứng phụ 16O, tạo thành đồng vị 17F Người ta thấy, phút sau hoàn thành phản ứng hạt nhân với vật liệu bia trên, tỉ số hoạt độ phóng xạ 18F 17F 105 Giả thiết hoạt độ phóng xạ đồng vị tỉ lệ với hiệu suất phản ứng hạt nhân phần mol loại nước vật liệu bia Tính phần khối lượng H218O vật liệu bia Cho biết: t1/2(18F) = 109,7 phút, t1/2(17F) = 65 giây Tỉ lệ hiệu suất hai phản ứng hạt nhân / = 144,7 Hoạt độ phóng xạ ban đầu mẫu flo-18 600,0 MBq hoạt độ phóng xạ sản phẩm 2đeoxi-2-(18F)flo-D-glucozơ 528,2 MBq Thời gian tổng hợp sản phẩm đánh dấu 3,5 phút Tính hiệu suất q trình đánh dấu D-glucozơ flo-18 Thời gian để nửa lượng chất bị thải qua quan tiết 2-đeoxi-2-(18F)flo-D- glucozơ 120 phút Hoạt độ phóng xạ (MBq) thể bệnh nhân sau 10 tiêm FDG, biết hoạt độ phóng xạ ban đầu 450,0 MBq ... thay đổi hoạt độ phóng xạ mà dựa vào cân phóng xạ, thiết lập chu kì bán hủy mẹ lớn so với chu kì bán hủy cháu Ở cân phóng xạ kỉ, hoạt độ phóng xạ mẹ cháu trở thành Hoạt độ phóng xạ tích số số tốc... nghiên cứu với hoạt độ phóng xạ 3,7.104 Bq, a Viết phương trình biểu diễn phân rã phóng xạ dãy b Tại t = 240 (phút) hoạt độ phóng xạ 222Rn bao nhiêu? c Cũng t = 240 hoạt độ phóng xạ 218Po bao nhiêu?... phóng xạ) Bài 7: Một dẫn xuất glucozơ, 2-đeoxi-2-(18F)flo-D-glucozơ (FDG), thuốc phóng xạ phổ biến để chẩn đốn ung thư sử dụng phương pháp chụp cắt lớp positron Bước điều chế FDG tạo nuclit phóng