Grade

Đồng vị xenon ${}_{54}^{133}Xe$ là chất phóng xạ ${\beta ^ - }$ có chu kì bán rã là 5,24 ngày. Trong y học, hỗn hợp khí…

  1. 1Đúng/Sai nhiều ý · Vận dụng

    Đồng vị xenon 54133Xe{}_{54}^{133}Xe là chất phóng xạ β−{\beta ^ - }có chu kì bán rã là 5,24 ngày. Trong y học, hỗn hợp khí chứa xenon được sử dụng để đánh giá độ thông khí của phổi người bệnh. Một người bệnh được chỉ định sử dụng liều xenon có độ phóng xạ 3,18.108  Bq3,{18.10^8}\;{\rm{Bq}}. Coi rằng 85,0%85,0\% lượng xenon trong liều đó lắng đọng tại phổi. Người bệnh được chụp ảnh phổi lần thứ nhất ngay sau khi hít khí và lần thứ hai sau đó 24,0 giờ. Biết khối lượng mol nguyên tử của xenon là 133  g/mol133\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}.

    a

    a. Hạt nhân 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} phóng ra hạt electron để biến đổi thành hạt nhân 55133Cs_{55}^{133}{\rm{Cs}}.

    b

    b. Hằng số phóng xạ của 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} là 0,132  s−10,132\;{{\rm{s}}^{ - 1}}.

    c

    c. Khối lượng 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} có trong liều mà người bệnh đã hít vào là 0,0459μ  g0,0459\mu \;{\rm{g}}.

    d

    d. Sau khi dùng thuốc 24,0 giờ, lượng 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} đã lắng đọng tại phổi có độ phóng xạ là 2,79.108  Bq2,{79.10^8}\;{\rm{Bq}}.

    Đáp án đúng: <p><strong>a.</strong> Hạt nhân <span data-type="math-inline" data-latex="_{54}^{133}{\rm{Xe}}">$_{54}^{133}{\rm{Xe}}$</span> phóng ra hạt electron để biến đổi thành hạt nhân <span data-type="math-inline" data-latex="_{55}^{133}{\rm{Cs}}">$_{55}^{133}{\rm{Cs}}$</span>.</p> · <p><strong>c.</strong> Khối lượng <span data-type="math-inline" data-latex="_{54}^{133}{\rm{Xe}}">$_{54}^{133}{\rm{Xe}}$</span> có trong liều mà người bệnh đã hít vào là <span data-type="math-inline" data-latex="0,0459\mu \;{\rm{g}}">$0,0459\mu \;{\rm{g}}$</span>.</p>

    Phương pháp giải:

    Sử dụng lý thuyết về hạt nhân.

    Lời giải chi tiết:

    + Ta có: 54133Xe→55133Cs+−10e_{54}^{133}{\rm{Xe}} \to _{55}^{133}{\rm{Cs}} + _{ - 1}^0e

    →\to Hạt nhân 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} phóng ra hạt electron để biến đổi thành hạt nhân 55133Cs_{55}^{133}{\rm{Cs}}.

    →\to a đúng.

    + Hằng số phóng xạ của 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} là: λ=ln⁡2T=ln⁡25,24.24.3600=1,53.10−6(s−1)\lambda = \frac{{\ln 2}}{T} = \frac{{\ln 2}}{{5,24.24.3600}} = 1,{53.10^{ - 6}}\left( {{s^{ - 1}}} \right)

    →\to b sai.

    + Độ phóng xạ: H=λN0H = \lambda {N_0}

    ⇒N0=Hλ=3,18.1081,53.10−6≈2,08.1014\Rightarrow {N_0} = \frac{H}{\lambda } = \frac{{3,{{18.10}^8}}}{{1,{{53.10}^{ - 6}}}} \approx 2,{08.10^{14}} (hạt)

    Số mol của 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} là:

    n0=N0NA=2,08.10146,02.1023≈3,45.10−10(mol){n_0} = \frac{{{N_0}}}{{{N_A}}} = \frac{{2,{{08.10}^{14}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} \approx 3,{45.10^{ - 10}}\left( {mol} \right)

    Khối lượng 54133Xe_{54}^{133}{\rm{Xe}} có trong liều mà người bệnh đã hít vào là”

    m0=n0M=3,45.10−10.133≈0,0459.10−6g=0,0459μg{m_0} = {n_0}M = 3,{45.10^{ - 10}}.133 \approx 0,{0459.10^{ - 6}}g = 0,0459\mu g

    →\to c đúng.

    + Ta có: H=0,85H0.2−tT=0,85.3,18.108.2−15,24≈2,37.108BqH = 0,85{H_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} = 0,85.3,{18.10^8}{.2^{ - \frac{1}{{5,24}}}} \approx 2,{37.10^8}Bq

    →\to d sai.

Câu này thuộc đềĐề minh họa tốt nghiệp THPT (Lớp 12) môn Vật lí năm 2025