LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 12·10 / 2026

HN · 0640 phút

Ứng dụng của phóng xạ và an toàn phóng xạ

Định tuổi C-14, chất đánh dấu, liều

01Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1 (tuổi gỗ cổ)

Một mảnh gỗ cổ có độ phóng xạ 14C^{14}\text{C} bằng 0,600{,}60 lần mẫu gỗ vừa chặt cùng khối lượng. T=5730T=5730 năm. Tuổi của mảnh gỗ?

Giải. t=5730⋅log⁡210,60=5730⋅0,737≈4,22⋅103t=5730\cdot\log_2\dfrac1{0{,}60}=5730\cdot0{,}737\approx4{,}22\cdot10^3 năm.

Ví dụ 2 (từ số đếm)

Mẫu sống cho 15,315{,}3 phân rã/phút/gam, mẫu cổ cho 12,012{,}0 phân rã/phút/gam. Tuổi mẫu cổ?

Giải. t=5730⋅log⁡215,312,0≈5730⋅0,3504≈2,0⋅103t=5730\cdot\log_2\dfrac{15{,}3}{12{,}0}\approx5730\cdot0{,}3504\approx2{,}0\cdot10^3 năm (khoảng 20082008 năm).

Ví dụ 3 (tuổi đá)

Trong một mẫu đá, tỉ số số hạt N(206Pb)N(238U)=0,10\dfrac{N(^{206}\text{Pb})}{N(^{238}\text{U})}=0{,}10. T=4,47⋅109T=4{,}47\cdot10^9 năm. Tuổi mẫu đá?

Giải. t=4,47⋅109⋅log⁡2(1,10)≈6,15⋅108t=4{,}47\cdot10^9\cdot\log_2(1{,}10)\approx6{,}15\cdot10^8 năm.

Ví dụ 4 (thể tích máu)

Tiêm vào máu một người 1,01{,}0 cm3^3 dung dịch 24Na^{24}\text{Na} (T=15T=15 giờ) có độ phóng xạ 1,0⋅1051{,}0\cdot10^5 Bq/cm3^3. Sau 7,57{,}5 giờ lấy 1,01{,}0 cm3^3 máu thấy độ phóng xạ 1515 Bq. Thể tích máu của người đó?

Giải. Tổng độ phóng xạ còn lại H=1,0⋅105⋅2−7,5/15≈7,07⋅104H=1{,}0\cdot10^5\cdot2^{-7{,}5/15}\approx7{,}07\cdot10^4 Bq. Mỗi cm3^3 máu có 1515 Bq nên V=7,07⋅10415≈4,71⋅103 cm3≈4,7V=\dfrac{7{,}07\cdot10^4}{15}\approx4{,}71\cdot10^3\ \text{cm}^3\approx4{,}7 lít.

cơ thể: máu

Bước 1 / 4

Tiêm dung dịch ( giờ), : .

Ví dụ 5 (khoảng cách và thời gian)

Nguồn γ\gamma coi như nguồn điểm, tốc độ liều ở 1,01{,}0 m là 120 μSv/h120\,\mu\text{Sv/h}. Ở 3,03{,}0 m tốc độ liều là bao nhiêu? Đứng ở đó tối đa bao lâu để nhận không quá 100 μSv100\,\mu\text{Sv}?

Giải. D˙=12032≈13,3 μSv/h\dot D=\dfrac{120}{3^2}\approx13{,}3\,\mu\text{Sv/h}. t=10013,3=7,5t=\dfrac{100}{13{,}3}=7{,}5 giờ.

Ví dụ 6 (thêm vật chắn)

Ở 3,03{,}0 m ở Ví dụ 5, đặt tấm chì dày bằng 33 lớp chắn nửa. Tốc độ liều còn bao nhiêu?

Giải. D˙=13,3⋅2−3≈1,67 μSv/h\dot D=13{,}3\cdot2^{-3}\approx1{,}67\,\mu\text{Sv/h}.

Ví dụ 7 (hỗn hợp: cùng độ phóng xạ)

Hai chất phóng xạ độc lập A (TA=2T_A=2 ngày) và B (TB=6T_B=6 ngày). Ban đầu độ phóng xạ của A gấp 44 lần của B. Sau bao lâu thì độ phóng xạ hai chất bằng nhau?

Giải. Đặt H0B=1H_{0B}=1. 4⋅2−t/2=2−t/64\cdot2^{-t/2}=2^{-t/6}. Lấy log⁡2\log_2: 2−t2=−t62-\dfrac t2=-\dfrac t6 nên 2=t2−t6=t32=\dfrac t2-\dfrac t6=\dfrac t3, t=6t=6 ngày. Kiểm tra: 4⋅2−3=0,5=2−14\cdot2^{-3}=0{,}5=2^{-1}.

Ví dụ 8 (hỗn hợp: tổng giảm còn 25 %)

Với hỗn hợp ở Ví dụ 7, sau bao lâu tổng độ phóng xạ chỉ còn 25 %25\,\% giá trị ban đầu?

Giải. H0tổng=5H_{0\text{tổng}}=5 (đơn vị H0BH_{0B}). Cần 4⋅2−t/2+2−t/6=1,254\cdot2^{-t/2}+2^{-t/6}=1{,}25. Đặt x=2−t/6x=2^{-t/6} thì 2−t/2=x32^{-t/2}=x^3: 4x3+x−1,25=04x^3+x-1{,}25=0. Giải số x≈0,5575x\approx0{,}5575, suy ra t=−6log⁡2x≈5,06t=-6\log_2x\approx5{,}06 ngày. Chất A phân rã nhanh nên lúc đầu tổng giảm nhanh, về sau gần như chỉ còn B.

Tiếp theoLuyện tập →