Tentamen i kärnkemi för K4 den 15 april 1994 kl 0845 - 1245

Del A

1. Ange de fulla namnen på följande: Cf, Fm, Ra, Tc? (2p)

2. Vilka av följande nuklider är: 2a. Isomerer (1p), 2b. Isobarer (1p), 2c. Isotoper (1p), 2d. Isotoner (1p): ⁸⁵Se, ⁸⁵Br, ^86mBr, ⁸⁶Br, ^85mKr, ⁸⁵Kr

3. Varför varierar stabiliteten hos atomkärnor på följande sätt: uu < uj ~ ju < jj ? (3p)

4. Kollisioner mellan atomer i ett fast material och neutroner kan leda till energiupplagring. Denna energi kan avges som termisk energi vid uppvärming. Vad kallas detta? (2p)

5. Hur varierar LET-värdet med typen av strålning? (2p)

6a. Vad bör man göra för att en proportionalräknare skall fungera effektivt som detektor för neutroner? (2p), 6b. Vid en av laborationerna användes en accelerator för att erhålla ett neutronflöde. Därvid utnyttjades den så kallade DT-reaktionen. Skriv reaktionsformeln för denna reaktion. (2p), 6c. Vilken energi har dessa neutroner? (2p)

7. Beskriv principen för en sektorseparerad cyklotron, skiss och kort förklaring (5p)

8. ²⁸Al utsänder gamma-strålning med energin 1.779 MeV. Om denna strålning mäts med en HPGe-detektor erhålles ett spektrum med ytterligare tre tydliga smala toppar av lägre energi. 8a. Vad kallas samtliga toppar? (5p), 8b. Om detektorn är energikalibrerad, vilka energier har de tre topparna med högst energi? (3p)

9. G(H₂) för vatten är 1 i CGS systemet. Beräkna motsvarande G-värde i SI-systemet. (2p)

10. Följande data erhölls vid mätning av ett ^99mTc preparat med en GM räknare. Beräkna detektorns dödtid. (6p)

Del B

11. En ^99mTc generator innehåller vid leveransen så mycket ⁹⁹Mo att 1 GBq ^99mTc kan erhållas vid omedelbar eluering med NaCl lösning (radioaktiv jämvikt kan antagas). Sönderfall av ⁹⁹Mo leder i 87.2% av fallen till ^99mTc och i resten av fallen till ⁹⁹Tc. ⁹⁹Mo utsänder även 778 keV gamma (4.4%) och 740 keV gamma (12.1%). Om generatorn antages cylindrisk med 1 cm diameter, vad blir yttre diametern på ett blyskydd som högst får ha 2 mSv/h på ytan vid leverans av generatorn? (10p)

12. ¹³⁶Xe joner av energier upp till 45 MeV/nukleon kan produceras i den franska GANIL anläggningen. Vilken är den lägsta energi sådana joner måste ha för att de skall kunna leda till kompoundkärnreaktioner i en ²³⁸U target? (10p)

13. Boetten till en "guldklocka", vikt 15.0 g, bestrålades under 1 dygn med termiska neutroner från en AmBe källa omgiven av paraffinmoderator. Vid mätning av boetten med en HPGe-detektor erhölls 1120 pulser netto i toppen med energin 412 keV (¹⁹⁸Au). Mätningen påbörjades 15.0 minuter efter uttag ur bestrålnings-anordningen och skedde under 60 minuter. Som jämförelse bestrålades 1.0 g rent guld i samma position under 16 timmar. Detta prov mättes i samma position som boetten under 60 minuter med början 30.0 minuter efter uttag. Därvid erhölls 2005 pulser netto i toppen med energin 412 keV. Vad var boettens guldhalt? (10p)

14. Som del av en studie av vatteninströmningen till Östersjön genom Öresund tömdes 10 liter 3%-ig koksaltlösning kl 1800 ur en behållare nedsänkt nära botten från ett forskningsfartyg utanför Helsingborg. Denna lösning innehöll 1 GBq ²⁴Na kl 1200 samma dag. Nästa dag togs prover var timme utanför Falsterbo från en serie olika djup. Prover med samma volym och tagna samtidigt på olika djup blandades och en mätvolym på 1 liter uttogs. Dessa mätprov fördes iland och mättes samma dag 40 minuter var med en neddoppad GM detektor, vars verkningsgrad för ²⁴Na var 10% under de använda betingelserna. Därvid erhölls följande tabell: Beräkna det aktuella inflödet av saltvatten (l/s). (10p)

Tillåtna hjälpmedel: Del A: Kemigodkänd räknare, nuklidkarta (utan omslag). Del B: Allt utom lösta exempel För godkänt betyg krävs 40% av maximal totalpoäng.

När Du är klar finns svaren här