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放射能、原子数について

ブログをご覧の皆さん、こんにちは。
今年度の試験の受験申込期間はあと10日ほどになります。
受験申し込みをしていない方はできるだけ早めに、また申込書をまだ入手していない方すぐにでも入手し受験申し込みを行って下さい。 
 申込書配布期間  平成30年5月9日(水)~ 6月18日(月)
 申込期間     平成30年5月14日(月)~ 6月18日(月)

 
今日は放射能について、基本事項のおさらいをしましょう。
放射能を求める問題は、物理、化学、物化生など、どれかの教科で毎年1問は出題される程重要かつ基本問題です。
もちろん、公式は皆さん暗記していることと思います。

 
 
それぞれの単位に注意して下さい。
半減期Tの単位は秒[s]、放射性核種の質量wはグラム[g]です。Mは放射性核種の質量数です。
放射性核種の質量wを放射性核種の質量数Mで除したw/Mは放射性核種のモル数を表し、そのモル数にアボガドロ数を乗じたものが原子数になります。
 
放射能を求める公式は暗記していると思いますが、放射能の定義についてもしっかり覚えておきましょう。
放射能は単位時間当たりの壊変数、すなわち壊変率」と定義されます。
 
壊変率(放射能)Aは、壊変定数をλとするとそのときの原子数Nに比例するので、

 
 
この式を解くと、
 
 
 
となり、原子数(放射性物質の量)は指数関数的に減少していくことが分かります。
 
イメージ 1
 
原子数(放射性物質の量)が半分になるまでの時間が半減期です。
半減期は壊変定数λを用いて、
 
 イメージ 2
 
となります。
放射線を学ぶ上で放射能を計算できるようにすることは非常に大切ですので、試験でも頻繁に出題されています。
昨年度、平成29年度の物化生問3Ⅰでは天然放射性同位体放射能比を求める問題が、また問3Ⅱでは40Kの分岐壊変に絡めて、岩石の固化年代を求めるために40Kと40Arの原子数比を求める問題が出題されています。
放射能や原子数比に関連する問題の出題頻度は非常に高くなってますので、しっかりと勉強して自分で解けるようにしておいて下さい。
 
以下のブログの記事も是非参考にして下さい。