Systémové upozornění
Hlavní informace

5. kolo soutěže "oZáření" (23. 1. - 6. 2. 2024)

Otázka č. 1: Vraťme se k příkladu z minulého kola o události v brazilské Goianie se šířením Cs-137. Nyní už víme správnou hodnotu aktivity, kterou by radioaktivní materiál uvolněný z hlavice měl dnes, tj. 21,63 TBq. Aktivita není ale rozhodující veličina, pokud se snažíme popsat účinky radiace na člověka. Pro tyto účely používáme dávkové veličiny. Výchozí veličinou je veličina přímo nazvaná „Dávka“, jejíž jednotkou je Gy (Gray). Dávka je definována jako podíl sdělené energie elementu hmoty a hmotnosti tohoto elementu, tj. D = E/m. Víte-li, že na 100 přeměn Cs-137 se uvolní 85 fotonů s energií 661,7 keV, vypočítejte jako dávku by dostalo vaše tělo za 10 s, kdyby dnes bylo ozářeno cesiem z Goiany.

Otázka č. 2: V jednom z předchozích kol jsme si řekli, že při štěpení atomu U-235 se uvolní přibližně energie 200 MeV (přesněji 202,5 MeV převeditelných na teplo a dalších 8,8 MeV, které si odnesou antineutrina a nelze je využít). Podívejme se nyní na jadernou fúzi jader deuteria a tritia:
(a) Spočítejte, jaká energie se uvolní při sloučení těchto 2 jader na jádro He-4 a neutron.
(b) Porovnejte s energií vzniklou při štěpení jádra U-235, ale normujte na 1 nukleon (jader vstupujících do reakce).

Otázka č. 3: Radon je radioaktivní plyn z uran-radiové přírodní přeměnové řady. Je to vzácný inertní plyn, který přirozeně emanuje z geologického podloží. Zjednodušeně se dá říci - „kde je uran, bude i radon“. Jelikož Česká Republika měla (a stále má) velké zásoby uranové rudy, přirozeně se u nás (oproti jiným zemím) radon vyskytuje ve větší koncentraci. Téměř polovinu ročního ozáření běžné občana v ČR tvoří radon (!). Je to tedy zdroj ozáření, kterému stojí za to věnovat pozornost z hlediska radiační ochrany. Vyhláška mj. stanovuje tzv. referenční úroveň radonu v budovách, která má hodnotu 300 Bq/m³ vzduchu. U nových staveb tato úroveň být překročena nesmí, u starších budov může být žádoucí zamyslet se v případě vyšší koncentrace radonu nad tzv. nápravným opatřením (např. izolace budovy, aktivní větrání apod.).
Proč se tím vším zabývat? Začátek našeho povídání říká, že radon je radioaktivní, tedy prochází přeměnou a přitom emituje ionizující záření, které je schopno člověku způsobit zdravotní újmu. Radon je alfa-zářič a stejně tak jeho krátkodobé dceřinné produkty přeměny (polonium, bismut). Ty se usazují v plicích a po nějaké době mohou způsobit tzv. stochastický účinek záření.
(a) Nastudujte, co je to stochastický účinek záření, a porovnejte základní rozdíly mezi stochastickými a deterministickými účinky záření.
(b) Zamyslete se nad následujícím: Pan Novák, nekuřák, bydlí v domě, ve kterém je objemová koncentrace radonu Rn-222 500 Bq/m³. V 50 letech se u něj objevila rakovina plic. Jeho soused z vedlejší ulice, pan Jehlička, který kouří celý život 10 cigaret denně, bydlí celý život v domě, ve kterém je 1000 Bq/m³. Je mu 70 let a je zcela zdravý. Jak je to možné?

Odpovědi zasílejte na e-mail: kamil.augsten@fjfi.cvut.cz. Můžete přiložit soubor s výpočtem - např. dokument, scan, fotku (pdf, obrázek). V případě většího souboru využijte Cloudové úložiště, soubor(y) pojmenujte dle čísla kola a vaší přezdívky nebo jména.