Examen Final ejemplo 1

Examen Final ejemplo 1

Radiactividad y Aplicaciones

1. Problemas

1. El n´ucleo de⁶⁵₃₀Zn (∆=-65.92 MeV) se desintegra a un estado excitado del⁶⁵₂₉Cu (∆=- 67.27 MeV). ¿De qu´e proceso se trata (α, β⁻, β⁺ ´o CE)? La energ´ıa de excitaci´on de dicho estado es de 1.116 MeV, pues se observa seguidamente la emisi´on de fotones con esa energ´ıa y de electrones de conversi´on interna de 1.107 MeV. Est´ımese la energ´ıa de ligadura de los electrones de la capa K del Cu. (m_ec² = 0.511 MeV)

¿Cabe esperar emisi´on de rayos X? ¿Mediante qu´e procesos?

2. A la vista de la siguiente tabla de rangos m´asicos de protones en agua para distintas energ´ıas cin´eticas, determ´ınese el rango m´asico y alcance (en cm) de las siguientes part´ıculas en agua: n´ucleo de deuterio (²H), de tritio (³H) y part´ıcula α, los tres con una energ´ıa cin´etica de 3 MeV.

T (MeV) R_p (gr/cm²) 0.5 8.0×10⁻⁴ 0.75 1.3×10⁻³

1 2.0×10⁻³

1.25 2.5×10⁻³ 1.5 5.0×10⁻³ Indicaci´on: R(T ) = _m^M

p

1

Z²R_p^m_M^pT^. Densidad del agua ρ = 1gr/cm³.

3. Se tiene una muestra pura de ²³⁶Np (T = 0,11 × 10⁶ a˜nos), que se desintegra en

236Pu (T = 2,9 horas). ¿Cu´anto tiempo debe transcurrir para que la actividad del Pu crezca hasta la mitad de la actividad inicial del Np?

Indicaci´on: A₁(t) = A₀e^−λ1t, A₂(t) = A_0λ^λ2

2−λ1

e^−λ1t− e^−λ2t

4. Un paciente se somete a una radiograf´ıa dental, recibiendo durante 3 s un flujo de fotones (rayos X de 50 KeV) de 3 × 10⁷ fotones/cm²·s. Suponiendo que el coeficiente de absorci´on m´asico para un diente es de 0.03 cm²/g, calcular la dosis equivalente a la que ha sometido la dentadura. Tomar un factor de calidad igual a 1.

Cada problema = un punto.

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2. Cuestiones

1. Dada la energ´ıa de ligadura del ¹³³₅₅Cs, B = 1118,508 MeV, calculad su masa, M , y su exceso de masa, ∆. Datos: m_p = 938,280 MeV, m_n = 939,573 MeV, m_e = 0,511 MeV, 1 uma = 931,502 MeV.

2. Describid los distintos procesos que tienen lugar en la interacci´on de electrones con la materia, indicando la dependencia de dichos fen´omenos con la energ´ıa del electr´on y con el n´umero at´omico del material.

3. ¿Qu´e significa que la desintegraci´on radiactiva sigue la ley de distribuci´on binomial?

4. ¿En qu´e consiste un detector de gas? Explicad c´omo depende la altura de los pulsos en funci´on del voltaje V aplicado, indicando qu´e tipo de medidas pueden hacerse en cada regi´on.

5. El per´ıodo de semi-desintegraci´on del²⁴Na es T = 15 horas. Determinad la actividad de 2 MBq de ²⁴Na despu´es de dos d´ıas.

6. Defina los conceptos de dosis absorbida, dosis equivalente y sus unidades.

Cada cuesti´on = 1 punto

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