Tentamen i kärnkemi för K4 den 27 november 1991 kl 0815 - 1215

DEL A

1. Vilket grundämne är det sista i aktinidserien? (2p)

2. Vad menas med ett "magiskt tal"? (2p)

3. Hur definieras begreppen: a) isoton? (lp), b) isotop? (lp), c) isobar? (lp), d) isomer? (lp)

4. ²¹⁰Po sönderfaller under utsändande av en 5.304 MeV alfa-partikel. Hur stort är Q-värdet för sönderfallet? (3p)

5. G(H₂) är 1 för vatten vid bestrålning med elektroner av en viss energi. Hur stor dos måste man ge till vatten för att bildad vätgasmängd skall uppgå till samma volym (vid NTP) som vattnet? Volymen av en ideal gas vid NTP är 22.41 m³/kmol. (4p)

6. Beskriv kortfattat vad D-na har för funktion i en cyklotron, ange hur de är placerade med avseende på magnetfältet och hur de är inkopplade till spänningskällan. (3p)

7. I moderna mångkanalsanalysatorer korrigeras automatiskt mättiden med avseende påutrustningens dödtid. Vid ett tillfälle registrerades 10⁶ pulser under en effektiv mättid på 500 s. Samtidigt visade ett vanligt stoppur att mätningen pågick under 520 s. Vad var dödtiden? (4p)

8. Hur definieras begreppen: a) massdefekt? (lp), b) massöverskott? (lp)

9. Vad är Wiegnerenergi? (2p)

10. Vid mätning av gammaspektrum från en okänd nuklid observerades en topp vid energin 511 keV. Denna kan i princip ha fyra möjliga förklaringar. Vilka är dessa? (4p)

DEL B

11. Man vill använda en ¹⁷⁰Tm källa (3.3% av 84 keV gamma) för att radiografera en elektrisk integrerad krets. Vid den fotografiska exponeringen avser man att använda ett avstånd mellan källa och film på 50 cm. Önskad exponering av filmen motsvarar en dos på 5 mGy. Källan var vid en viss tidpunkt 5 GBq. Uppskatta nödvändig exponeringstid om denna påbörjas 100 dygn senare. (10p)

12. Man vill framställa ⁶⁴Cu med specifika aktiviteten 100 MBq/g Cu 12 timmar efter bestrålningens slut genom att bestråla en ren kopparfolie i en reaktor vid ett neutronflöde på 2x10¹³ n/cm²s. Tvärsnittet för neutroninfångning i ⁶³Cu vid aktuellt neutronspektrum beräknas till 5.2 b. Hur lång bestrålningstid skall användas? (10p)

13. Ett 50 ul prov på en nytillverkad ²⁴Na-lösning mättes med en HPGE spektrometer under 1 minut. Därvid erhölls 2005 pulser i en topp vid energin 2754 keV (²⁴Na avger 100% 2754 keV gamma). En tidigare mätning visade att verkningsgraden, f, följer sambandet log(f) = -0.544 - 1.151 x log(E), där E är gammaenergin i keV. Man vill nu ta ut en volym av lösningen som ett dygn senare har en aktivitet på 10 kBq. Hur stor skall denna volym vara? (10p)

14. Massöverskotten för ⁸²Se och ⁸²Kr har bestämts till -77586 keV respektive -80591 keV. Om man postulerar att ⁸²Se kan sönderfalla till ⁸²Kr under samtidig utsändning av två betapartiklar och två antineutrinos, hur stor blir då sönderfallsenergin (Q-värdet)? (10p)

När Du är klar finns svaren här