Pytania: Fizyka promieniowania jonizującego

83 pytań z kategorii „Fizyka promieniowania jonizującego" na egzamin na inspektora ochrony radiologicznej typu IOR-2. Przy każdym pytaniu widać poprawną odpowiedź, a jego strona ma też wyjaśnienie „po ludzku" i podstawę, na której opiera się odpowiedź.

1. 1Jak zmieniają się liczba atomowa Z i liczba masowa A jądra w przemianie alfa?Odpowiedź: Z maleje o 2, A maleje o 4
2. 2Skąd pochodzą neutrony opóźnione w reaktorze jądrowym?Odpowiedź: Z rozpadu beta niektórych produktów rozszczepienia
3. 3Wychwyt neutronu termicznego przez jądro wodoru prowadzi do powstania deuteru. Jakie promieniowanie jest przy tym emitowane?Odpowiedź: Kwant gamma o energii około 2,2 MeV
4. 4Mamy jednakowe masy dwóch nuklidów o zbliżonej liczbie masowej. Który z nich ma większą aktywność?Odpowiedź: Ten o krótszym okresie połowicznego rozpadu
5. 5O godzinie 8:00 aktywność Tc-99m (T½ = 6 h) w strzykawce wynosiła 800 MBq. Jaka będzie o godzinie 20:00?Odpowiedź: 200 MBq
6. 6Jaki jest w przybliżeniu zasięg cząstek alfa o energii około 5 MeV w powietrzu?Odpowiedź: Kilka centymetrów
7. 7Dlaczego światło widzialne nie jonizuje atomów, choć promieniowanie X je jonizuje?Odpowiedź: Energia pojedynczego fotonu światła (około 2-3 eV) jest za mała
8. 8Co 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
9. 9Jak wygląda rozkład liczb masowych produktów rozszczepienia U-235 neutronami termicznymi?Odpowiedź: Dwa maksima przy A około 95 i 140
10. 10Który czynnik zmniejsza masę krytyczną układu zawierającego materiał rozszczepialny?Odpowiedź: Otoczenie układu reflektorem, np. wodą lub berylem
11. 11Ile energii wydziela się średnio w jednym akcie rozszczepienia jądra U-235 neutronem termicznym?Odpowiedź: Około 200 MeV
12. 12Izotopy tego samego pierwiastka różnią się:Odpowiedź: Liczbą neutronów w jądrze
13. 13Co dzieje się z fotonem w zjawisku fotoelektrycznym?Odpowiedź: Zostaje całkowicie pochłonięty przez elektron związany w atomie
14. 14Elektronowolt (eV) to:Odpowiedź: Energia, jaką uzyskuje elektron przyspieszony napięciem 1 V
15. 15Tc-99m i Tc-99 to przykład:Odpowiedź: Izomerów jądrowych
16. 16Potas-40, naturalny izotop obecny w organizmie człowieka, ma okres połowicznego rozpadu około:Odpowiedź: 1,25 mld lat
17. 17Czym różni się przechodzenie wiązki fotonów przez materię od przechodzenia wiązki cząstek alfa?Odpowiedź: Fotony nie mają określonego zasięgu, ich natężenie maleje wykładniczo
18. 18Jaki nuklid powstaje z U-238 po wychwycie neutronu i dwóch kolejnych przemianach beta minus?Odpowiedź: Pu-239
19. 19Fluor-18 (Z = 9) stosowany w PET ulega przemianie β⁺. Jaki nuklid powstaje?Odpowiedź: O-18 (Z = 8)
20. 20Am-241, stosowany m.in. w czujkach dymu i źródłach neutronowych Am-Be, ma okres połowicznego rozpadu około:Odpowiedź: 432 lata
21. 21Pozyton po wyhamowaniu w materii anihiluje z elektronem. Co wtedy powstaje?Odpowiedź: Dwa fotony po 511 keV emitowane w przeciwnych kierunkach
22. 22Próbka zawiera 2·10¹² jąder nuklidu o stałej rozpadu λ = 5·10⁻⁶ s⁻¹. Jaka jest jej aktywność?Odpowiedź: 10 MBq
23. 23Energia spoczynkowa elektronu (odpowiednik jego masy) wynosi około:Odpowiedź: 511 keV
24. 24Które materiały najskuteczniej spowalniają neutrony prędkie?Odpowiedź: Woda i polietylen
25. 25Do którego naturalnego szeregu promieniotwórczego należy radon-222?Odpowiedź: Uranowo-radowego (U-238)
26. 26Radon-222 ma okres połowicznego rozpadu około:Odpowiedź: 3,8 dnia
27. 27Ile dżuli odpowiada energii 1 MeV?Odpowiedź: 1,602·10⁻¹³ J
28. 28Jaka część początkowej aktywności pozostaje po upływie 10 okresów połowicznego rozpadu?Odpowiedź: Około 0,1%
29. 29Które oddziaływanie fotonów z tkanką miękką dominuje w zakresie energii od kilkudziesięciu keV do kilku MeV?Odpowiedź: Rozpraszanie komptonowskie
30. 30Jak zwiększenie natężenia prądu lampy (mA) przy stałym napięciu wpływa na wiązkę promieniowania X?Odpowiedź: Zwiększa proporcjonalnie liczbę fotonów, nie zmieniając ich energii
31. 31Jak 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
32. 32Jądro kobaltu-60 ma liczbę atomową Z = 27. Ile neutronów zawiera?Odpowiedź: 33
33. 33Lampa rentgenowska pracuje przy napięciu 120 kV. Jaka jest maksymalna energia fotonów w wiązce?Odpowiedź: 120 keV
34. 34Od jakiej najmniejszej energii fotonu możliwe jest tworzenie par elektron-pozyton?Odpowiedź: 1,022 MeV
35. 35Jaki jest w przybliżeniu maksymalny zasięg elektronów beta o energii maksymalnej 2 MeV w wodzie (tkance miękkiej)?Odpowiedź: Około 1 cm
36. 36Z czego zwykle składa się skuteczna osłona przed neutronami prędkimi?Odpowiedź: Ze spowalniacza wodorowego z borem i osłony przed wtórnym gamma
37. 37Jak filtracja wiązki promieniowania X (np. filtrem aluminiowym) wpływa na jej widmo?Odpowiedź: Usuwa fotony niskoenergetyczne i podnosi średnią energię wiązki
38. 38Liniowe przekazywanie energii (LET) to:Odpowiedź: Energia przekazana ośrodkowi przez cząstkę na jednostkę drogi
39. 39Okres połowicznego rozpadu I-131 wynosi około 8 dni. Ile wynosi stała rozpadu?Odpowiedź: Około 0,087 d⁻¹
40. 40Linie charakterystyczne K wolframu pojawiają się w widmie lampy rentgenowskiej dopiero przy napięciu powyżej około:Odpowiedź: 69,5 kV
41. 41Kobalt-60 (Z = 27) ulega przemianie β⁻. Jaki nuklid powstaje?Odpowiedź: Ni-60 (Z = 28)
42. 42Neutrony powstające przy rozszczepieniu jąder uranu mają średnią energię około 2 MeV. Do jakiej grupy się je zalicza?Odpowiedź: Neutronów prędkich
43. 43Jak prawdopodobieństwo tworzenia par zależy od energii fotonu i liczby atomowej Z ośrodka?Odpowiedź: Rośnie z energią powyżej progu i w przybliżeniu z kwadratem Z
44. 44Ile wynosi w przybliżeniu średnia energia potrzebna do wytworzenia jednej pary jonów w powietrzu?Odpowiedź: 34 eV
45. 45Okres połowicznego rozpadu Co-60 wynosi około:Odpowiedź: 5,27 roku
46. 46Co się dzieje z wiązką promieniowania X po zwiększeniu napięcia lampy przy stałym prądzie?Odpowiedź: Rośnie energia maksymalna i średnia fotonów oraz ich liczba
47. 47Promieniowanie hamowania w lampie rentgenowskiej powstaje, gdy:Odpowiedź: Elektron zostaje odchylony i wyhamowany w polu elektrycznym jądra
48. 48Ile wynosi w przybliżeniu średnia energia elektronów w widmie promieniowania beta?Odpowiedź: Około 1/3 energii maksymalnej
49. 49Nuklid ma nadmiar neutronów w porównaniu z trwałymi izotopami tego pierwiastka. Jakiej przemiany należy się spodziewać?Odpowiedź: Przemiany β⁻
50. 50Szereg 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⁻
51. 51Od czego zależy energia linii promieniowania charakterystycznego w widmie lampy rentgenowskiej?Odpowiedź: Od materiału anody
52. 52Kiedy ustala się równowaga wiekowa (trwała) między nuklidem macierzystym a pochodnym?Odpowiedź: Gdy okres połowicznego rozpadu nuklidu macierzystego jest wielokrotnie dłuższy
53. 53Który nuklid ma okres połowicznego rozpadu około 30 lat, a jego promieniowanie gamma ma energię 662 keV?Odpowiedź: Cs-137
54. 54Węgiel-14 (T½ ≈ 5730 lat) ulega przemianie:Odpowiedź: β⁻ do azotu-14
55. 55Źródło Ir-192 (T½ ≈ 74 dni) miało aktywność 2 TBq. Jaka będzie jego aktywność po 222 dniach?Odpowiedź: 0,25 TBq
56. 56Które promieniowanie jest pośrednio jonizujące?Odpowiedź: Neutrony
57. 57Na czym polega konwersja wewnętrzna?Odpowiedź: Energia wzbudzenia jądra przechodzi na elektron powłokowy, który opuszcza atom
58. 58Jądro przechodzi ze stanu wzbudzonego do stanu podstawowego z emisją kwantu gamma. Jak zmieniają się Z i A?Odpowiedź: Z i A się nie zmieniają
59. 59Jak prawdopodobieństwo zjawiska fotoelektrycznego zależy w przybliżeniu od liczby atomowej Z ośrodka i energii fotonu E?Odpowiedź: Jak Z³/E³
60. 60Jak otrzymuje się kobalt-60 do źródeł przemysłowych i medycznych?Odpowiedź: Przez napromienianie kobaltu-59 neutronami w reaktorze
61. 61Co pokazuje krzywa Bragga dla wiązki protonów w tkance?Odpowiedź: Największą jonizację tuż przed końcem zasięgu cząstek
62. 62Jak prawdopodobieństwo rozpraszania komptonowskiego, liczone na jednostkę masy ośrodka, zależy od liczby atomowej Z?Odpowiedź: Prawie nie zależy od Z
63. 63Ile neutronów emituje średnio jedno rozszczepienie U-235 wywołane neutronem termicznym?Odpowiedź: Około 2,4
64. 64Okres połowicznego rozpadu Ir-192, stosowanego w defektoskopii i brachyterapii HDR, wynosi około:Odpowiedź: 74 dni
65. 65W 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
66. 66Jak masowy współczynnik osłabienia μ/ρ wody ma się do μ/ρ pary wodnej dla tej samej energii fotonów?Odpowiedź: Jest praktycznie taki sam
67. 67Okres połowicznego rozpadu nuklidu to czas, po którym:Odpowiedź: Liczba nierozpadniętych jąder nuklidu zmniejsza się o połowę
68. 68Na czym polega rozpraszanie spójne (Rayleigha) fotonów?Odpowiedź: Foton zmienia kierunek bez utraty energii i bez jonizacji
69. 69Jak zmieniają się Z i A, gdy jądro emituje neutron?Odpowiedź: A maleje o 1, Z się nie zmienia
70. 70Ile wynosi energia jonizacji atomu wodoru w stanie podstawowym?Odpowiedź: 13,6 eV
71. 71Źródło Sr-90 o aktywności 10 MBq jest w równowadze wiekowej z Y-90. Jaka jest aktywność Y-90?Odpowiedź: 10 MBq
72. 72Dlaczego widmo energii elektronów z przemiany β⁻ jest ciągłe?Odpowiedź: Energia przemiany dzieli się losowo między elektron i antyneutrino
73. 73Dlaczego cząstki alfa ze źródła znajdującego się poza ciałem praktycznie nie stanowią zagrożenia?Odpowiedź: Zatrzymuje je zewnętrzna, martwa warstwa naskórka
74. 74Po ilu latach aktywność źródła Cs-137 (T½ ≈ 30 lat) spadnie do 1/8 wartości początkowej?Odpowiedź: 90 lat
75. 75Które z wymienionych promieniowań jest promieniowaniem niejonizującym?Odpowiedź: Fale radiowe stosowane w rezonansie magnetycznym
76. 76Zgodnie z ustawą Prawo atomowe do promieniowania jonizującego zalicza się fale elektromagnetyczne o długości:Odpowiedź: Do 100 nm
77. 77Który z nuklidów ma najkrótszy okres połowicznego rozpadu?Odpowiedź: F-18
78. 78Na czym polega wychwyt elektronu (EC)?Odpowiedź: Jądro pochłania elektron z wewnętrznej powłoki, a proton przechodzi w neutron
79. 79Jaka część energii elektronów w lampie rentgenowskiej pracującej przy napięciach diagnostycznych zamienia się w promieniowanie X?Odpowiedź: Około 1%
80. 80Źródło 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
81. 81Jaką energię mają w przybliżeniu neutrony termiczne w temperaturze pokojowej?Odpowiedź: 0,025 eV
82. 82Nuklid ulega kolejno jednej przemianie α i dwóm przemianom β⁻. Czym jest produkt końcowy?Odpowiedź: Izotopem pierwiastka wyjściowego o liczbie masowej mniejszej o 4
83. 83Która składowa unosi największą część energii uwalnianej przy rozszczepieniu U-235?Odpowiedź: Energia kinetyczna fragmentów