高考申論題
110年
[輻射安全] 輻射劑量學
第 五 題
0.2 mg Au-197 的熱中子吸收截面為 108 邦(10-24 cm2),反應器的熱中子通率為 5.0×1012 #/cm2‧sec,需要於 1 分鐘照射並置放冷卻多少分鐘後,仍能於 60 秒的量測中達到剛好 3,000 的計數(Au-198 物理半衰期為 2.7 day,偵檢器效率為 0.001 cps/dps)?(15 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題測驗中子活化分析(NAA)的完整計算流程。解題核心在於依序算出:(1) 靶核數與飽和活度;(2) 照射終了時的初始活度 A0;(3) 根據偵檢器計數率推算測量當下的活度 A1;(4) 利用放射性衰變公式求出冷卻時間 td。
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【解題關鍵】利用中子活化公式 $A_0 = N\sigma\phi(1-e^{-\lambda t_i})$ 計算照射後初始活度,並結合放射性衰變定律 $A_1 = A_0 e^{-\lambda t_d}$ 及偵檢器效率推求冷卻時間。 【解答】 計算:
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