Uppdaterad 1997.12.13

Tentamen i kärnkemi ak den 10 april 1992 kl 0845 - 1245


DEL A

1. En sönderfallskedja börjar med 190Hg och slutar på en stabil nuklid. a) Vilka nuklider ingår i denna kedja? (1p), b) Vilka av dessa är isobarer? (1p), c) Vilka är isotoner? (1p), d) Vilka är isotopa? (1p), e) Vilka förekommer naturligt? (1p)

2. a) Vad menas med disproportionering? (1p), b) Vad är villkoret för att denna kan uppträda? (2p)

3. Vad är Wiegner effekt? (1p)

4. Beskriv principen för en hastighetsselektor till mass-spekrometri med skiss och kort förklaring (4p)

5. Hur stor ekvivalentdos (Sv) erhålles vid en alfa-dos på 0.2 Gy till oskyddade levande celler i bronkerna orsakad av inandad radon? (2p)

6. Ett gammaspektrum upptaget med en scintillationsdetektor såg ut på följande sätt: (se fig., obs Egamma är i keV) Vad kallas de markerade ställena? (4p)

7. Vad menas med "radiokemisk renhet" ? (2p)

8. Vad menas med "termiska neutroner" ? (2p)

9. Nukliden 213At sönderfaller under utsändande av en 9.080 MeV alfa-partikel. Vad är i massöverskottet (MeV) för 213At om vilo-massorna för n, 1H, 4He, 207Pb, 208Pb och 209Bi är 1.008665, 1.007825, 4.002603, 206.975871, 207.976626 och 208.980374 u? (4p)

10. a) Definiera begreppet dödtid. (1p), b) Hur ändras dödtiden om motståndet i högspänningsledningen till en GM-detektor ökas? (2p)


DEL B

11. Accelleratorkomplexet GANIL i Frankrike kan producera 136Xe joner med energin 45 MeV/u. Ett tunnt Au-target bestrålas med denna stråle. Hur mycket energi (MeV) tillförs reaktionen med 197Au via den kvarvarande kinetiska energin hos dessa joner vid en central kollision? (10p)

12. En cylindrisk 137Cs-källa med styrkan 200 MBq (storleken 1 cm diameter, 1 cm höjd) skall omges med ett cylindriskt strålskydd av bly för transport med flyg. På grund av transportkostnaden vill man ha minsta möjliga vikt på försändelsen. Strålskyddet placeras med hjälp av frigolitblock centralt i en kubisk papplåda med 1 m sida. Skyddseffekten från pappen, frigoliten och inre absorption i källan försummas. Vilka yttre dimensioner skall blycylindern ha om denna invändigt passar exakt till stålkällan och gamma-dosraten utanför lådan får uppgå till 0.02 mSv/h under transporten? (10p)

13. För att bestämma flödet (m3/s) av avloppsvatten i en delvis fylld avloppstrumma tillsattes en vattenlösning av 24Na (specifik aktivitet 1 MBq/ml i mitten av injektions-perioden) med ett konstant flöde på 10 ml/minut. Nedströms övervakades aktivitetsnivån kontinuerligt. När denna uppnått ett konstant värde uttogs ett prov med volymen 1000 ml. Detta befanns innehålla 120 Bq 24Na vid mätning 5 timmar efter mitten på injektionsperioden. Vad var flödet? (10p)

14. För att bestämma halten av Cu (förorening) i ett prov på koboltmetall bestrålades en liten mängd av denna under 1 minut med termiska neutroner i en reaktor. Efter uttag och montering mättes gamma-spektrum med en högupplösande HPGe-detektor under 10 minuter med början 2 timmar efter bestrålningens slut. Därvid erhölls 13.6×106, 10.2×106 och 1010 pulser i toppar med energierna 1173, 1332 och 1346 keV. Effektiva tvärsnitt vid aktuellt neutronspektrum för reaktionerna 59Co(n,gamma)60Co och 63Cu(n,gamma)64Cu beräknas vara 30 respektive 5.0 barn. Sönderfallet av 60Co leder i 100% av fallen till gamma-utsändning med två kvanta i kaskad. 64Cu ger gamma-utsändning i 0.48 % av alla sönderfall. Effektiviteten, y, hos detektorn följer sambandet log(y) = a + b log(Egamma), med Egamma i keV är a=5.2472 och b=-2.2631. Hur många ppm (miljondelar) Cu innehöll metallprovet? (10p)

Tillåtna hjälpmedel: Del A: Kalkylator och nuklidkarta. Del B: Allt utom lösta exempel. För godkänt betyg krävs 40% av max. poäng.

När Du är klar finns svaren här


(Updated 1999-01-16)