6. kolo soutěže "oZáření" (6. 2. - 20. 2. 2024)

Otázka č. 1: Do ampule je hermeticky uzavřen 1g Ra-226. Jaká je v ní aktivita Rn-222 po 1, 5, 10, 20 a 40 dnech?

Otázka č. 2: Základní principy radiační ochrany jsou čas, vzdálenost a stínění. Říkají, že pokud potřebujeme manipulovat se zdrojem ionizujícího záření, dělejme to co nejkratší dobu je možné (čas), buďme od zdroje, co nejdále, např. použitím vhodného manipulátoru (vzdálenost), a vložme mezi sebe a zdroj nějakou překážku (stínění).
Každý zdroj ionizujícího záření je vhodné stínit jiným materiálem – jistě jste někdo slyšeli, že záření alfa lze odstínit papírem, beta hliníkem a gama olovem. V souvislosti se stíněním fotonů hovoříme u stínících materiálů o tzv. polotloušťce (anglicky HVL - half value layer). Jedná se o tloušťku materiálu, která zeslabí intenzitu fotonového záření na polovinu.
Rovnice pro zeslabení fotonového svazku vypadá následovně: I = I₀e^(-μx), kde I₀ je původní intenzita fotonového záření, I je intenzita záření po průchodu stíněním o tloušťce x a μ je lineární součinitel zeslabení, který je funkcí energie fotonů a druhu stínícího materiálu.
Vaše úkoly jsou následující:
1. Z rovnice zeslabení fotonového svazku a z informace, že polotloušťka je tloušťka materiálu zeslabující záření na polovinu, odvoďte vztah pro výpočet polotloušťky jako funkce lineárního součinitele zeslabení.
2. Vypočítejte polotloušťku olova pro fotony o energii 1 MeV. Pomohou vám údaje z této tabulky: physics.nist.gov
3. Kolik polotlouštěk a) olova, b) vody je potřeba k zeslabení fotonového záření o energii 1 MeV na jednu osminu?

Otázka č. 3: Zkuste se zamyslet a odhadnout (nebo najít), jakým způsobem byste mohli změřit střední dobu životu následujících částic:
(a) U-238, τ = 4,5 × 10⁹ let
(b) hyperon Λ⁰, τ = 2,5 × 10^-10 s
(c) mezon ρ⁰, τ ≈ 10^-22 s

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.