Uppdaterad 1997.12.09

Tentamen i kärnkemi för K4 den 14 mars 1995 kl 1415 - 1815


Del A

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

2. 190Hg sönderfaller till ett antal dotternuklider. 2a. Vilka nuklider bildas (inklusive modern)? (1p), 2b. Vilka av dessa är isobara? (1p), 2c. Vilka är isotopa? (1p), 2d. Vilka är isotona? (1p)

3. 233U, 235U och 239U är klyvbara med termiska neutroner medan 234U, 236U och 238U inte är detta. Vad orsakar ett sådant uppträdande? (4p)

4. Passage av strålning genom vissa fasta material kan leda till energiupplagring. I vissa av materialen kan denna energi avges som ljus vid uppvärming. 4a. Vad kallas detta? (2p), 4b. Ange ett användningsområde. (2p)

5. Ange värden på biologiska viktsfaktorn för 4 typer av strålning? (4p)

6. En nuklid utsänder enbart gamma-strålning med energin 1.74 MeV. Om denna strålning mäts med en HPGe-detektor och låg räknehastighet erhålles ett spektrum med ytterligare tre tydliga smala toppar av lägre energi. 6a. Vad kallas samtliga toppar? (4p), 6b. Om detektorn är energikalibrerad, vilka energier har de tre topparna med högst energi? (3p)

7. Beskriv principen för en Widerö accelerator, skiss och kort förklaring (4p)

8. Elektronenergispektrum för rena ß--strålare har en bred energifördelning trots att sönderfallsenergin är kvantifierad. Förklara varför (3p)

9. När ett ß-preparat på en tunn plastfolie mäts fritt i luften erhålls en lägre räknehastighet än när samma preparat placeras på en tjock aluminiumbricka trots att geometrin är oförändrad. Vad beror detta på ?(3p)

10. Följande data erhölls vid mätning av ett 99mTc preparat (t½ 6.02 h) med en proportionalräknare. Beräkna detektorns dödtid. (5p)

Tid (timmar) Pulser/sekund
0 90930
5 53260
10 30675
20 9920
40 1015
80 30


Del B

11. En standardcyklotron har K-värdet 35 MeV u. Dess jonkälla förmår producera laddade joner av samtliga grundämnen där den dominerande jonladdningen kan antagas vara det heltal som är närmast Z × (1 - 0.009 × Z), där Z är jonens atomnummer och Z<50. Vilken är då den tyngsta jon av tillgängliga stabila nuklider som kan accellereras till en sådan energi att den kan leda till kompoundkärnereaktioner i en 238U target? (10p)

12. En 68Ga generator innehåller vid leveransen så mycket 68Ge att 0.8 GBq 68Ga kan erhållas vid omedelbar eluering (radioaktiv jämvikt kan antagas). Sönderfall av 68Ge via electroninfångning leder i 100% av fallen till 68Ga. 68Ga utsänder 1077 keV gamma (3.0%). Om generatorn antages cylindrisk med 2 cm diameter, vad blir minsta yttre diametern på ett blyskydd som högst får ha 2 mSv/h på ytan vid leverans av generatorn? (10p)

13. För att bestämma syrehalten i ett prov på magnesium metall bestrålades detta 10 minuter med 14.5 MeV neutroner från en n-generator. Den använda reaktionen är 16O(n,p)16N. Provet överfördes sedan snabbt till en gamma-detektor och mättes under 5 minuter med början 10 sekunder efter bestrålningens slut. Därvid registrerades 172 pulser. Nolleffekten kan försummas. För kalibrering bestrålades 100 mg oxalsyra (C2O4H2) i samma position under 5 minuter, överfördes till detektorn och mättes under 5 minuter med början 15 sekunder efter bestrålningens slut. Därvid registrerades 3137 pulser. Vad var magnesium-provets syrehalt om det vägde 2.4 gram (%)? (10p)

14. För att framställa 14C märkt socker odlades en sockerbeta i ett kärl vars luft innehöll 14CO2-gas. Betan rensades, hackades och lakades med vatten. Lösningen centrifugerades och den klara lösningen späddes till 500 ml (lösning A). En mätning av brytningsindex och optisk rotation visade att lösning A innehöll 1.10 g/l betsocker. I 1.00 ml av denna lösning löstes sedan 100.0 mg rent betsocker. Efter indunstning och upprepade omkristallisationer återvanns 12.1 mg rent betsocker. Detta löstes sedan i en scintillationscocktail och mättes i en vätskescintillationsräknare vars verkningsgrad för 14C bestämts till 85% under motsvarande betingelser. Därvid erhölls 10123 pulser under 30 sekunders mätning. Räknarens bakgrund hade tidigare bestämts till 126 cpm. Vad var den specifika aktiviteten i Bq/g hos betsockret i lösning A? (10p)

Tillåtna hjälpmedel: Del A: Kemigodkänd räknare och enklare, nuklidkarta (utan omslag). Del B: Allt utom lösta exempel. För godkänt betyg krävs numera 50% av maximal totalpoäng.

När Du är klar finns svaren här


(Updated 1999-01-16)