Pytania: Fizyka promieniowania jonizującego

76 pytań z kategorii „Fizyka promieniowania jonizującego" na egzamin na inspektora ochrony radiologicznej typu IOR-1Z. Przy każdym pytaniu widać poprawną odpowiedź, a jego strona ma też wyjaśnienie „po ludzku" i podstawę, na której opiera się odpowiedź.

1. 1Energia spoczynkowa elektronu (odpowiednik jego masy) wynosi około:Odpowiedź: 511 keV
2. 2O godzinie 8:00 aktywność Tc-99m (T½ = 6 h) w strzykawce wynosiła 800 MBq. Jaka będzie o godzinie 20:00?Odpowiedź: 200 MBq
3. 3Źródło Ir-192 (T½ ≈ 74 dni) miało aktywność 2 TBq. Jaka będzie jego aktywność po 222 dniach?Odpowiedź: 0,25 TBq
4. 4Jak prawdopodobieństwo zjawiska fotoelektrycznego zależy w przybliżeniu od liczby atomowej Z ośrodka i energii fotonu E?Odpowiedź: Jak Z³/E³
5. 5Izotopy tego samego pierwiastka różnią się:Odpowiedź: Liczbą neutronów w jądrze
6. 6Jak zmieniają się Z i A, gdy jądro emituje neutron?Odpowiedź: A maleje o 1, Z się nie zmienia
7. 7Źródło Co-60 i źródło Am-241 mają taką samą aktywność 1 GBq. Co można o nich powiedzieć?Odpowiedź: W każdym z nich zachodzi tyle samo przemian na sekundę
8. 8Ile wynosi energia jonizacji atomu wodoru w stanie podstawowym?Odpowiedź: 13,6 eV
9. 9Po ilu latach aktywność źródła Cs-137 (T½ ≈ 30 lat) spadnie do 1/8 wartości początkowej?Odpowiedź: 90 lat
10. 10Jaką energię mają w przybliżeniu neutrony termiczne w temperaturze pokojowej?Odpowiedź: 0,025 eV
11. 11Kobalt-60 (Z = 27) ulega przemianie β⁻. Jaki nuklid powstaje?Odpowiedź: Ni-60 (Z = 28)
12. 12Które oddziaływanie fotonów z tkanką miękką dominuje w zakresie energii od kilkudziesięciu keV do kilku MeV?Odpowiedź: Rozpraszanie komptonowskie
13. 13Jądro kobaltu-60 ma liczbę atomową Z = 27. Ile neutronów zawiera?Odpowiedź: 33
14. 14Do którego naturalnego szeregu promieniotwórczego należy radon-222?Odpowiedź: Uranowo-radowego (U-238)
15. 15Wychwyt neutronu termicznego przez jądro wodoru prowadzi do powstania deuteru. Jakie promieniowanie jest przy tym emitowane?Odpowiedź: Kwant gamma o energii około 2,2 MeV
16. 16Ile dżuli odpowiada energii 1 MeV?Odpowiedź: 1,602·10⁻¹³ J
17. 17Jaka część energii elektronów w lampie rentgenowskiej pracującej przy napięciach diagnostycznych zamienia się w promieniowanie X?Odpowiedź: Około 1%
18. 18Czym różni się przechodzenie wiązki fotonów przez materię od przechodzenia wiązki cząstek alfa?Odpowiedź: Fotony nie mają określonego zasięgu, ich natężenie maleje wykładniczo
19. 19Co pokazuje krzywa Bragga dla wiązki protonów w tkance?Odpowiedź: Największą jonizację tuż przed końcem zasięgu cząstek
20. 20W generatorze Mo-99/Tc-99m (T½ Mo-99 ≈ 66 h, Tc-99m ≈ 6 h) ustaliła się równowaga przejściowa. Jak zmienia się wtedy aktywność Tc-99m w kolumnie?Odpowiedź: Maleje z okresem połowicznego rozpadu Mo-99
21. 21Źródło Sr-90 o aktywności 10 MBq jest w równowadze wiekowej z Y-90. Jaka jest aktywność Y-90?Odpowiedź: 10 MBq
22. 22Mamy jednakowe masy dwóch nuklidów o zbliżonej liczbie masowej. Który z nich ma większą aktywność?Odpowiedź: Ten o krótszym okresie połowicznego rozpadu
23. 23Lampa rentgenowska pracuje przy napięciu 120 kV. Jaka jest maksymalna energia fotonów w wiązce?Odpowiedź: 120 keV
24. 24Jak masowy współczynnik osłabienia μ/ρ wody ma się do μ/ρ pary wodnej dla tej samej energii fotonów?Odpowiedź: Jest praktycznie taki sam
25. 25Zgodnie z ustawą Prawo atomowe do promieniowania jonizującego zalicza się fale elektromagnetyczne o długości:Odpowiedź: Do 100 nm
26. 26Liniowe przekazywanie energii (LET) to:Odpowiedź: Energia przekazana ośrodkowi przez cząstkę na jednostkę drogi
27. 27Które promieniowanie jest pośrednio jonizujące?Odpowiedź: Neutrony
28. 28Jak należy osłonić silne źródło promieniowania beta, np. Y-90 lub P-32?Odpowiedź: Najpierw tworzywem lekkim (np. PMMA), a na zewnątrz w razie potrzeby ołowiem
29. 29Z czego zwykle składa się skuteczna osłona przed neutronami prędkimi?Odpowiedź: Ze spowalniacza wodorowego z borem i osłony przed wtórnym gamma
30. 30Okres połowicznego rozpadu Ir-192, stosowanego w defektoskopii i brachyterapii HDR, wynosi około:Odpowiedź: 74 dni
31. 31Jak filtracja wiązki promieniowania X (np. filtrem aluminiowym) wpływa na jej widmo?Odpowiedź: Usuwa fotony niskoenergetyczne i podnosi średnią energię wiązki
32. 32Co dzieje się z fotonem w zjawisku fotoelektrycznym?Odpowiedź: Zostaje całkowicie pochłonięty przez elektron związany w atomie
33. 33Nuklid ma nadmiar neutronów w porównaniu z trwałymi izotopami tego pierwiastka. Jakiej przemiany należy się spodziewać?Odpowiedź: Przemiany β⁻
34. 34Od jakiej najmniejszej energii fotonu możliwe jest tworzenie par elektron-pozyton?Odpowiedź: 1,022 MeV
35. 35Jak prawdopodobieństwo rozpraszania komptonowskiego, liczone na jednostkę masy ośrodka, zależy od liczby atomowej Z?Odpowiedź: Prawie nie zależy od Z
36. 36Dlaczego światło widzialne nie jonizuje atomów, choć promieniowanie X je jonizuje?Odpowiedź: Energia pojedynczego fotonu światła (około 2-3 eV) jest za mała
37. 37Dlaczego cząstki alfa ze źródła znajdującego się poza ciałem praktycznie nie stanowią zagrożenia?Odpowiedź: Zatrzymuje je zewnętrzna, martwa warstwa naskórka
38. 38Jądro przechodzi ze stanu wzbudzonego do stanu podstawowego z emisją kwantu gamma. Jak zmieniają się Z i A?Odpowiedź: Z i A się nie zmieniają
39. 39Nuklid ulega kolejno jednej przemianie α i dwóm przemianom β⁻. Czym jest produkt końcowy?Odpowiedź: Izotopem pierwiastka wyjściowego o liczbie masowej mniejszej o 4
40. 40Linie charakterystyczne K wolframu pojawiają się w widmie lampy rentgenowskiej dopiero przy napięciu powyżej około:Odpowiedź: 69,5 kV
41. 41Szereg uranowo-radowy prowadzi od U-238 (Z = 92) do trwałego Pb-206 (Z = 82). Ile przemian α i β⁻ zachodzi po drodze?Odpowiedź: 8 α i 6 β⁻
42. 42Tc-99m i Tc-99 to przykład:Odpowiedź: Izomerów jądrowych
43. 43Jak zmieniają się liczba atomowa Z i liczba masowa A jądra w przemianie alfa?Odpowiedź: Z maleje o 2, A maleje o 4
44. 44Na czym polega wychwyt elektronu (EC)?Odpowiedź: Jądro pochłania elektron z wewnętrznej powłoki, a proton przechodzi w neutron
45. 45Które materiały najskuteczniej spowalniają neutrony prędkie?Odpowiedź: Woda i polietylen
46. 46Który z nuklidów ma najkrótszy okres połowicznego rozpadu?Odpowiedź: F-18
47. 47Okres połowicznego rozpadu nuklidu to czas, po którym:Odpowiedź: Liczba nierozpadniętych jąder nuklidu zmniejsza się o połowę
48. 48Potas-40, naturalny izotop obecny w organizmie człowieka, ma okres połowicznego rozpadu około:Odpowiedź: 1,25 mld lat
49. 49Promieniowanie hamowania w lampie rentgenowskiej powstaje, gdy:Odpowiedź: Elektron zostaje odchylony i wyhamowany w polu elektrycznym jądra
50. 50Dlaczego widmo energii elektronów z przemiany β⁻ jest ciągłe?Odpowiedź: Energia przemiany dzieli się losowo między elektron i antyneutrino
51. 51Elektronowolt (eV) to:Odpowiedź: Energia, jaką uzyskuje elektron przyspieszony napięciem 1 V
52. 52Okres połowicznego rozpadu Co-60 wynosi około:Odpowiedź: 5,27 roku
53. 53Które z wymienionych promieniowań jest promieniowaniem niejonizującym?Odpowiedź: Fale radiowe stosowane w rezonansie magnetycznym
54. 54Próbka zawiera 2·10¹² jąder nuklidu o stałej rozpadu λ = 5·10⁻⁶ s⁻¹. Jaka jest jej aktywność?Odpowiedź: 10 MBq
55. 55Jaki jest w przybliżeniu maksymalny zasięg elektronów beta o energii maksymalnej 2 MeV w wodzie (tkance miękkiej)?Odpowiedź: Około 1 cm
56. 56Jak otrzymuje się kobalt-60 do źródeł przemysłowych i medycznych?Odpowiedź: Przez napromienianie kobaltu-59 neutronami w reaktorze
57. 57Kiedy ustala się równowaga wiekowa (trwała) między nuklidem macierzystym a pochodnym?Odpowiedź: Gdy okres połowicznego rozpadu nuklidu macierzystego jest wielokrotnie dłuższy
58. 58Fluor-18 (Z = 9) stosowany w PET ulega przemianie β⁺. Jaki nuklid powstaje?Odpowiedź: O-18 (Z = 8)
59. 59Na czym polega rozpraszanie spójne (Rayleigha) fotonów?Odpowiedź: Foton zmienia kierunek bez utraty energii i bez jonizacji
60. 60Węgiel-14 (T½ ≈ 5730 lat) ulega przemianie:Odpowiedź: β⁻ do azotu-14
61. 61Radon-222 ma okres połowicznego rozpadu około:Odpowiedź: 3,8 dnia
62. 62Jaki jest w przybliżeniu zasięg cząstek alfa o energii około 5 MeV w powietrzu?Odpowiedź: Kilka centymetrów
63. 63Ile wynosi w przybliżeniu średnia energia potrzebna do wytworzenia jednej pary jonów w powietrzu?Odpowiedź: 34 eV
64. 64Neutrony powstające przy rozszczepieniu jąder uranu mają średnią energię około 2 MeV. Do jakiej grupy się je zalicza?Odpowiedź: Neutronów prędkich
65. 65Okres połowicznego rozpadu I-131 wynosi około 8 dni. Ile wynosi stała rozpadu?Odpowiedź: Około 0,087 d⁻¹
66. 66Pozyton po wyhamowaniu w materii anihiluje z elektronem. Co wtedy powstaje?Odpowiedź: Dwa fotony po 511 keV emitowane w przeciwnych kierunkach
67. 67Ile wynosi w przybliżeniu średnia energia elektronów w widmie promieniowania beta?Odpowiedź: Około 1/3 energii maksymalnej
68. 68Jak prawdopodobieństwo tworzenia par zależy od energii fotonu i liczby atomowej Z ośrodka?Odpowiedź: Rośnie z energią powyżej progu i w przybliżeniu z kwadratem Z
69. 69Jak zwiększenie natężenia prądu lampy (mA) przy stałym napięciu wpływa na wiązkę promieniowania X?Odpowiedź: Zwiększa proporcjonalnie liczbę fotonów, nie zmieniając ich energii
70. 70Na czym polega konwersja wewnętrzna?Odpowiedź: Energia wzbudzenia jądra przechodzi na elektron powłokowy, który opuszcza atom
71. 71Co trzeba dodatkowo uwzględnić w ochronie radiologicznej przy akceleratorze medycznym pracującym z wiązką fotonów powyżej około 10 MV?Odpowiedź: Neutrony z reakcji fotojądrowych w elementach głowicy
72. 72Jaka część początkowej aktywności pozostaje po upływie 10 okresów połowicznego rozpadu?Odpowiedź: Około 0,1%
73. 73Co się dzieje z wiązką promieniowania X po zwiększeniu napięcia lampy przy stałym prądzie?Odpowiedź: Rośnie energia maksymalna i średnia fotonów oraz ich liczba
74. 74Am-241, stosowany m.in. w czujkach dymu i źródłach neutronowych Am-Be, ma okres połowicznego rozpadu około:Odpowiedź: 432 lata
75. 75Który nuklid ma okres połowicznego rozpadu około 30 lat, a jego promieniowanie gamma ma energię 662 keV?Odpowiedź: Cs-137
76. 76Od czego zależy energia linii promieniowania charakterystycznego w widmie lampy rentgenowskiej?Odpowiedź: Od materiału anody