| English | 의미 |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | 반감기 |
| isotope/ˈaɪsətəʊp/ | 동위 원소 |
| mutations/mjuːˈteɪʃnz/ | 변이 |
| dose/dəʊs/ | 剂量 |
| shielding/ˈʃiːldɪŋ/ | 차폐 |
카운트 감소
- 하나의 원핵이 언제 붕괴할지는 알 수 없으나, 대량 샘플은 매우 예측 가능하다.
- 이 예측 가능성은 반감기로 측정된다.
- 이를 통해 고대 뼈의 연대를 측정하고, 연기 감지기를 작동시키며, 암을 치료할 수 있다.
반감기
- 반감기란 샘플 내 불안정한 원핵의 절반이 붕괴하는 데 걸리는 시간이다.
- 반감기가 지날 때마다 계수율(불안정 원핵의 수)은 절반으로 줄어든다.
반감기 — 핵의 감쇠 관찰하기
각 핵은 임의의 시간에 감쇠할 고정된 확률을 가집니다. 시간이 흐르면 각 반감기마다 남은 핵의 약 절반이 감쇠하므로, 세기 수율은 절반으로 줄고 다시 절반으로 줄어듭니다.
방사성 동위원소의 반감기는 다음에 걸리는 시간이다:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
각 반감기마다 남은 불안한 원자핵의 절반이 붕괴하므로 계수율은 절반이 됨.
반감기의 활용
- $n$개의 반감기가 지난 후 계수율은 $n$번 반이 되었다.
- 예시: $800$ counts/min인 소스가 반감기가 $3$시간일 때 → $6$시간 후(반감기 2회): $800 \to 400 \to 200$ counts/min.
- 그래프에서 반감기를 읽을 수 있다: 어떤 값에서 계수율이 그 절반으로 떨어지는 데 걸리는 시간이다.
방사성源的读数가 분당 $800$ 회이며 반감기는 $3$시간이다. $6$시간 후의 계수율은 분당 몇 회인가?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
6시간은 반감기 2회분이다: 분당 $800 \to 400 \to 200$ 회.
반감기 3번 후 불안한 원자핵의fraction이 남는가? (소수로 답하시오.)
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
각 반감기마다 개수가 절반으로 줄어듭니다: $\left(\tfrac{1}{2}\right)^3 = \tfrac{1}{8} = 0.125$.
방사능의 용도
- 동위원소 선택은 방사선 종류와 반감기에 따라 결정된다:
- 연기 감지기 — 알파 선원(쉽게 차단되어 안전함; 긴 반감기로 수년간 유지됨).
- 소독 장비 및 식품 — 투과력이 있는 감마선이 밀봉된 포장지 속 세균을 죽인다.
- 두께 게이지 (종이나 금속용) — 베타 선원(통과량은 두께에 따라 변화함).
- 암 발견 및 치료 — 감마선은 신체 안으로(또는 밖으로) 침투할 수 있다.
방사성 붕괴와 반감기
각 방사성 출처를 그에 맞는 용도와 연결하시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
알파선(쉽게 차단됨)은 연기 감기에 적합하며, 베타선은 얇은 판을 통과하여 두께 게이지에 사용되고, 투과력 있는 감마선은 밀폐된 물품 소독에 사용됨.
왜 연기 감지기에 알파 선원을 사용하는가?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
알파선은 공기나 감지기 케이스에 의해 막혀 안전하며, 긴 반감기는 수년간 작동하게 함.
안전
- 이온화 방사선은 생체 세포를 손상시켜 세포 사멸, 변이 및 암을 유발할 수 있다.
- 복용량을 낮게 유지하기 위해: 선원 근처에 있는 시간을 줄이고, 거리를 늘리며, 차폐(예: 납)를 사용한다.
- 핀셋으로 선원을 다루고, 사람을 향해 향하지 않으며, 납-lined 상자에 보관한다.
receiving radiation dose을 줄이는 방법 모두 선택하시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
짧은 시간, 더 많은 거리, 차폐물은 모두 dose를 줄여줍니다. 손으로 직접 다루는 것은 역효과를 내므로 반드시 tong을 사용해야 합니다.
이해했습니다
- 반감기 = 원핵(또는 계수율)의 절반이 반이 되는 데 걸리는 시간
- $n$개의 반감기 후 계수율은 $n$번 반이 됨
- 용도: α 연기 감지기 · β 두께 게이지 · γ 소독 및 암 치료
- 안전: 시간 줄이기, 거리 늘리기, 차폐로 복용량 감소