Aufg.

Physik für Studierende der Fachrichtungen
Biologie / Biochemie / Pharmazie
Aufgaben_15: Woche vom 01.02. bis 05.02.2016
141.
Zum Zeitpunkt t = 0 werde bei einem radioaktiven Präparat mit der Halbwertszeit T½ = 3 Jahre
eine Aktivität A = 1,6×104 Bq gemessen. Wie groß ist die Aktivität nach neun Jahren?
142.
Im Abstand 1 m von einem punktförmigen, radioaktiven γ-Strahler beträgt die Dosisleistung
8 µJ · kg-1 · h-1. Wie groß ist etwa die aufgenommene Energiedosis bei 2 m Abstand und
fünfstündigem Aufenthalt? Die Schwächung durch die 1 m bzw. 2 m dicke Luftschicht sei
vernachlässigbar klein.
143.
Das instabile Kohlenstoffisotop 14C ist ein β--Strahler mit einer Halbwertszeit von 5715 a. Wie
groß ist seine mittlere Lebensdauer?
144.
Im Periodensystem befindet sich Iod mit der Ordnungszahl 53 zwischen den Elementen Tellur
Te (Ordnungszahl: 52) und Xenon Xe (54). Das in der Diagnostik benutzte Iod-Isotop 131I
unterliegt einem β --Zerfall. Welches Nuklid entsteht dabei?
132
(A)
Xe
131
(B)
Xe
130
(C)
Xe
130
(D)
I
131
(E)
Te
145.
Das instabile Fluor-Isotop 18F (9 Protonen) unterliegt einem β+-Zerfall. Welche Massenzahl A
und Ladungszahl Z hat das entstehende Nuklid?
(A)
A = 18; Z = 8
(B)
A = 18; Z = 10
(C)
A = 14; Z = 7
(D)
A = 17; Z = 9
(E)
A = 19; Z = 9
146.
Die Halbwertszeit des Radionuklids 42K beträgt 12 Stunden. Nach welcher Zeit ist die
Aktivität eines 42K-Präparates der Aktivität 1 mCi auf ungefähr 1 µCi abgefallen?
(A)
nach 24 Stunden
(B)
nach 48 Stunden
(C)
nach 120 Stunden
(D)
nach 10 Tagen
(E)
nach 20 Tagen
147.
Die Aktivität einer Substanz betrug vor einer Stunde 5000 Bq. Momentan beträgt sie 4500 Bq.
Wie groß ist die Aktivität in einer Stunde?
(A)
4350 Bq
(B)
4250 Bq
(C)
4150 Bq
(D)
4050 Bq
(E)
4000 Bq
148.
Im nebenstehendem Diagramm ist die Anzahl N der
noch nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven
Präparates logarithmisch gegen die Zeit t aufgetragen.
Wie groß ist die Halbwertszeit T1/2?
(A)
kleiner als 5 min
(B)
10 min
(C)
12 min
(D)
14 min
(E)
größer als 15 min
149.
Der genaue Zeitpunkt des Zerfalls eines bestimmten ("radioaktiven") Atomkerns
(A)
wird durch das Zerfallsgesetz bestimmt
(B)
ist durch die Halbwertszeit eindeutig festgelegt
(C)
hängt von den in der Umgebung dieses Kerns befindlichen Atomen ab
(D)
hängt gesetzmäßig mit dem Zerfall der Gesamtheit der Kerne einer radioaktiven
Substanz zusammen
(E)
kann nicht vorhergesagt werden
150.
Ein radioaktives Präparat wird mit einem Geiger-Müller-Zähler vermessen. Die stets
vorhandene Strahlung der Umgebung („Nulleffekt“) beträgt im Mittel 20 Impulse pro Minute.
Für das Präparat werden 180 Impulse/min gemessen. Die Halbwertszeit des Präparates sei eine
Woche. Welchen Messwert zeigt das Messgerät (bei gleichem Nulleffekt) für das Präparat
demnach eine Woche später an?
(A)
100 Impulse/min
(B)
90 Impulse/min
(C)
80 Impulse/min
(D)
70 Impulse/min
(E)
60 Impulse/min
Lösungen_14:
131.
132.
133.
134.
135.
136.
137.
138.
139.
140.
v0 = 1,16 · 10-6 m/s; p‘0 = 1,72 Pa
Z2 = 1,5 · 106 kg m-2 s-1
Jede Geräuschquelle hat eine Intensität von 10-4 W/m2. Beide Quellen zusammen haben
demnach eine Intensität von 2 · 10-4 W/m2. Das entspricht nach dem Weber-Fechner’schen
Gesetz einer Lautstärke von L = 83 dB.
λ = 21,25 m (16 Hz); λ = 0,017 m (20 kHz)
vQ = 10,5 m/s
(E)
(D)
(C)
(C)
(A)
Lösungen_15:
141.
142.
143.
144.
145.
A = 0,2 · 104 Bq
Nach dem quadratischen Abstandsgesetz beträgt die Dosisleistung bei Verdoppelung des
Abstands nur noch ein Viertel des ursprünglichen Wertes. In fünf Stunden beträgt die Dosis
bei 2 m Abstand 10 µJ · kg-1.
τ = 8245 a
(B)
(A)
146.
147.
148.
149.
150.
(C)
(D)
(A)
(E)
(A)

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