放射平衡に関する問題

ブログをご覧の皆さん、こんにちは。
今日も第7版放射線概論の章末の演習問題を掲載します。
化学の分野から2章「放射平衡」の章末問題の問1(P.140)です。

放射平衡に関する問題は毎年必ず化学の試験で出題されています。
必ず自分で解けるようにしておいて下さい

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問1　⁹⁰Srは(1)により原子番号39の⁹⁰Yになる。⁹⁰Yも放射性でβ^-壊変により原子番号(2)、質量数(3)のジルコニウムの安定同位体になる。⁹⁰Srの半減期(28.8年)は⁹⁰Yの半減期(64.1時間)に比べてはるかに長いので、充分長時間の後には、両核種の間に(4)が成立する。この状態においては、10⁵Bqの⁹⁰Srと共存する⁹⁰Yは(5)Bqであり、また⁹⁰Srと⁹⁰Yの重量の比は1:(6)になる。

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⁹⁰Srは(1)β^-壊変により⁹⁰Yになります。そして、⁹⁰Yも放射性でさらにβ^-壊変により原子番号(2)40、質量数(3)90のジルコニウムの安定同位体になります。
壊変式は以下のとおりで必ず暗記しておかなくてはならない壊変式です。

　
　
⁹⁰Srの半減期(28.8年)は⁹⁰Yの半減期(64.1時間)に比べてはるかに長いので、充分長時間の後には、両核種の間に(4)永続平衡が成立します。
永続平衡では親核種と娘核種の放射能は等しくなるので、10⁵Bqの⁹⁰Srと共存する⁹⁰Yも(5)10⁵Bqとなります。

放射能は以下の式で表されるので、

　

10⁵Bqの⁹⁰Srの重量w_Srを計算すると、

　　

から
　
　

同様に、10⁵Bqの⁹⁰Yの重量w_Yを計算すると、

　
　
よって、

　
　
放射能を表す式や放射平衡に関する問題は化学、物化生で非常によく出題されていますので公式を必ず覚え、過去問題をしっかり解いてマスターして下さい。
これらに関係する本ブログでの記事は以下のとおりです。
　放射能を求める式
　放射平衡まとめ

　放射平衡①　
　放射平衡②　
　放射平衡③