Fysik

Opgaver!!

01. marts 2005 af Liv2004 (Slettet)
Hej!
Er der ikke nogen som har løst til at kigge på disse fire små opgaver.
Der er nogle enkelte steder hvor jeg er gået i stå!

Opgave 1)

y-stråling med energien 500keV har den lineære absorptionskoefficient 2cm^-1 i bly.
a)Omregn u til SI-enhed.
b)Beregn halveringstykkelsen
c)Hvor stor en del trænger igennem en blyplade med tykkelsen 5,0 cm?

Min løsning.
a)
2 / 10^-2 m = 200m^-1

b)
ln(2) / 200m^-1 = 3,5*10^3 m = 3,5 mm

c)
e^(-u*x) = e^(-200m^-1 * 0,05) m = 4,54*10^-5

Opgave 2)

y-stråling med energien 3,0MeV har den lineære absorptionskoefficient 0,10 cm^-1 i aluminium.
a)Beregn halveringstykkelsen.
b)Hvor stor en del af strålingen kan passere 2,0 cm aluminium?

Min løsning.
a)
u = 0,10 / 10^-2m =10^-1

X1/2= ln(2) / 10^-1 = 0,06931

b)
e^(-u*x) = e^(-0,06931*0,02m) = e^(-0,0013862) = I / Io = 0,9986

Opgave 3)

y-stråling med en bestemt energi sende sind i en blyplade med tykkelsen 7,0 mm. Ca. 35 % af strålingen kommer igennem blypladen.
a)Beregn den lineære absorptionskoefficient.
b)beregn halveringstykkelsen.
c)brug en tabelsamling til at bestemme y-strålingens energi.

Min løsning.
a)
I = Io* e^(-u*x)

Her er Io intensiteten før stoffet, x er stoffets tykkelse, I er intensiteten efter passage af stoftykkelsen x, og u er konstanten der kaldes den linære absorptionskoefficient.


Så ved jeg ikke hvordan man kan finde absorptionskoefficient u?

b)

x1/2= ln(2) / u

men jeg kan ikke finde u så derfor kan jeg heller ikke lave b).

c)
Kunne ikke finde den i tabelsamlingen. Jeg har en der hedder: ”Håndbogen i fysik og kemi; Frode Andersen, Ole Bostrup, Erik Halkjær, K.G. Hansen. ”
Er der nogen som ved hvor stor y-strålingens energi er?

Opgave 4)

Vi ser på beta-stråling i luft. Den gennemsnitlige energi, en beta partikel bruger til at danne ionpar i luft er ca. 32,5 eV. En beta-partikel har enrgien 1,0 MeV.

a)hvor mange ionpar kan den danne i luft?

Af en tabel fremgår at den danner ca. 47 ionpar for hver cm af sin bane.

b)hvor lang er beta-partiklens bane?

Af tabellen fremgår det også at beta-partikklens rækkevidde i luft er 3,0 m

c)beregn brøken: banelængden delt med rækkevidde.
Denne brøk er et mål for hvor zigzag formet banen er.


Min løsning:

a)
1000000eV / 32,5 eV = 30 769,23
dvs. at den kan danne 30 769,23 ionpar.

b)
30 769,23 ionpar / 47 ionpar. Pr. cm. = 654,66 cm

c)
65,466 m / 3,0m = 21,82


Kan alle disse udregninger passe.
Håber at der er nogen som kan hjælp mig.

På forhånd tak
Med venlig hilsen
Liv Rasmussen

Svar #1
02. marts 2005 af Liv2004 (Slettet)

Er der ikke nogen som har løst til at kigge på de 4 små opgaver. Plz!!

Brugbart svar (0)

Svar #2
02. marts 2005 af Epsilon (Slettet)

Bemærkninger til besvarelsen af de fire opgaver;

Opgave 1
b) Titalseksponenten skal være -3 i stedet for 3.

Opgave 2
a) Den lineære absorptionskoefficient er i stedet u = 10m^(-1). Der mangler enhed på halveringstykkelsen. Det korrekte resultat er

x½ = 0.0693...m ~ 6.9cm

b) Du skal indsætte u og ikke x½. I stedet fås

e^((-10m^(-1))*(0.020m)) = 0.81873... ~ 82%

Omtrent 82% af strålingen passerer en 2.0cm tyk aluminiumvæg.

Opgave 3
a) Ifølge opgaveteksten passerer 35% af strålingen;

I = 0.35*Io

Indsættes udtrykket for I samt de givne oplysninger, finder man, at

u = 1.5*10^2 m^(-1)

er den lineære absorptionskoefficient.

b) x½ = ln(2)/(0.15mm^(-1)) = 4.62...mm ~ 4.6mm

c) I DATABOG Fysik Kemi (10.udgave, 2000, s. 216) findes en graf som viser halveringstykkelsen for udvalgte materialer som funktion af gammakvanternes energi. For bly aflæses, at halveringstykkelsen x½ = 4.6mm modsvarer gammaenergien

E_gamma = 0.5MeV

med en vis usikkerhed i aflæsningen.

Opgave 4
a) Det korrekte svar er

30769 ionpar

Decimalerne bortkastes, da der naturligvis skal rundes ned til nærmeste heltal.

b) Korrekt.

c) Av for den! 654.66cm er da IKKE lig 65.466m, thi 100cm modsvarer en meter. Vi har i stedet

6.5466m/3.0m = 2.1822... ~ 2.2

En eventuel kommentar til dette resultat må du selv formulere.

//Singularity

Skriv et svar til: Opgaver!!

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.