Відповіді до підручника: Стр.227
Готова відповідь до завдання Стр.227 з ГДЗ Фізика 9 клас Засєкіна.
Фізика, 9 клас · Відповіді до підручника
Текстова відповідь
ПЕРЕВІР СЕБЕ
1 Як ти вмієш досліджувати природу
За допомогою інтерактивної карти SaveEcoBot (радіаційний фон → гамма-випромінювання) вибери 5 населених пунктів України з різних областей, запиши значення потужності експозиційної дози гамма-випромінювання (мкЗв/год), обчисли середнє арифметичне, мінімальне й максимальне значення, порівняй середнє зі смугою природного фону 0,08–0,30 мкЗв/год, знайди пункти з найнижчим і найвищим значеннями та поясни можливі причини, побудуй стовпчасту діаграму «населений пункт — рівень радіаційного фону».
Потрібен зовнішній матеріал. Редактор має перевірити завдання.
Виконати конкретні числові розрахунки та побудувати діаграму можна тільки після зчитування реальних даних з карти SaveEcoBot. Наводжу алгоритм дій.
- Збір даних
- На карті SaveEcoBot обери 5 різних населених пунктів України з різних областей.
- Для кожного пункту зчитай значення потужності експозиційної дози гамма-випромінювання A₁, A₂, A₃, A₄, A₅ (у мкЗв/год).
- Розрахунки
- Середнє значення:
Aсер = (A₁ + A₂ + A₃ + A₄ + A₅) : 5.
- Мінімальне значення — це найменше з п’яти чисел Aᵢ.
- Максимальне значення — найбільше з п’яти чисел Aᵢ.
- Порівняння з природним фоном
- Якщо Aсер < 0,08 мкЗв/год — середній фон нижчий за типову нижню межу.
- Якщо 0,08 ≤ Aсер ≤ 0,30 мкЗв/год — середній фон у межах нормального природного діапазону.
- Якщо Aсер > 0,30 мкЗв/год — середній фон підвищений порівняно з типовим природним.
- Аналіз найнижчого та найвищого значень
- Пункт з найнижчим значенням — той, де Aᵢ = Aмін; можливі причини: віддаленість від промислових підприємств, відсутність великих родовищ урану/торію, добра вентиляція місцевості, малий вміст радону в ґрунтах.
- Пункт з найвищим значенням — там, де Aᵢ = Aмакс; можливі причини: природно радіоактивні породи в ґрунті, підвищений вміст радону в будівлях, близькість до великих ТЕС або об’єктів, де використовуються радіоактивні матеріали, особливості будівельних матеріалів.
- Побудова стовпчастої діаграми
- На осі x познач усі 5 населених пунктів.
- На осі y відкладай значення фону в мкЗв/год (масштаб обери так, щоб умістити всі Aᵢ).
- Для кожного пункту побудуй окремий стовпчик висотою, що відповідає його Aᵢ.
2 Як ти вмієш опрацьовувати інформацію
Досліди за відкритими джерелами, яку роль відіграють знання про атомні та ядерні явища в одній із професій, яку ти розглядаєш для свого майбутнього: з’ясуй, у яких професійних діях використовуються ці знання, які фізичні формули й закони застосовують, які наслідки може мати помилка в їх розумінні.
Потрібен зовнішній матеріал. Редактор має перевірити завдання.
Приклад для професії інженера-ядерника (інженера з експлуатації АЕС).
- Професійні дії, де потрібні ядерні знання: розрахунок і підтримання потужності реактора; контроль коефіцієнта розмноження нейтронів k і стану активної зони; планування й контроль виведення відпрацьованого палива та радіоактивних відходів; аналіз радіаційного стану приміщень і довкілля.
- Формули й закони, які фактично застосовуються: закон радіоактивного розпаду N = N₀·2⁻ᵗ/ᵀ та формула активності A = λN; зв’язок λ = 0,69/T; тепловий баланс Q = cmΔt для розрахунку нагрівання теплоносія; закони збереження енергії, маси та електричного заряду в ядерних реакціях; поняття критичної маси й коефіцієнта розмноження нейтронів k.
- Можливі наслідки помилки: перевищення допустимої потужності реактора, перегрів активної зони й пошкодження палива; некоректна оцінка активності відходів і доз опромінення персоналу; аварійний викид радіоактивних речовин у довкілля, що загрожує здоров’ю населення й може призвести до тривалого забруднення територій.
3 Як ти усвідомлюєш закономірності природи
Радіоактивний ізотоп Технецій-99m (Tc-99m) має початкову активність A₀ = 800 МБк, період піврозпаду T = 6 год; потрібно визначити, через який час активність зменшиться до безпечного рівня Aб = 100 МБк, щоб препарат можна було утилізувати.
Запишемо закон радіоактивного розпаду для активності:
A = A₀·2⁻ᵗ/ᵀ.
Покладемо A = Aб = 100 МБк, A₀ = 800 МБк, T = 6 год:
100 = 800·2⁻ᵗ/⁶.
Поділимо обидві частини на 800:
2⁻ᵗ/⁶ = 100 : 800 = 1/8 = 2⁻³.
Отже, показники степенів рівні: −t/6 = −3, звідси t/6 = 3, тому
t = 3·6 год = 18 год.
Відповідь: через 18 год активність ізотопу зменшиться до 100 МБк, після чого препарат можна вважати безпечним для утилізації за умовами задачі.