Ποια είναι η δραστηριότητα του ουρανίου σε 1 γραμμάριο νιτρικού ουρανυλίου;
1. Προσδιορίστε τη μοριακή μάζα
* Ουράνιο (u):238.03 g/mol
* Νιτρικό ουρανύλιο (UO₂ (NO₃) ₂):394.04 g/mol
2. Υπολογίστε τη μάζα του ουρανίου
* Η αναλογία ουρανίου προς ουρανύλιο νιτρικό είναι 238,03 g/mol/394,04 g/mol =0,604
* Σε 1 γραμμάριο νιτρικού ουρανυλίου, η μάζα του ουρανίου είναι 1 g * 0.604 =0.604 g
3. Υπολογίστε τον αριθμό των ατόμων ουρανίου
* Αριθμός Avogadro:6.022 x 10² ³ Άτομα/mol
* Αριθμός ατόμων ουρανίου:(0.604 g/238.03 g/mol) * (6.022 x 10² ³ Άτομα/mol) =1,53 x 10 °¹ Άτομα
4. Προσδιορίστε τη σταθερά αποσύνθεσης (λ)
* Η σταθερά αποσύνθεσης εξαρτάται από το συγκεκριμένο ισότοπο ουρανίου. Ας υποθέσουμε ότι ασχολείσαι με το ουράνιο-238 (²³⁸u), το οποίο έχει χρόνο ημιζωής (t₁/₂) 4.468 x 10 · χρόνια.
* Μετατρέψτε τον χρόνο ημίσειας ζωής σε δευτερόλεπτα:4.468 x 10⁹ έτη * (3.154 x 10⁷ δευτερόλεπτα/έτος) =1.41 x 10⁷ ⁷ δευτερόλεπτα
* Υπολογίστε τη σταθερά αποσύνθεσης:λ =ln (2) / t₁ / ₂ =ln (2) / (1,41 x 10⁷ δευτερόλεπτα) =4,92 x 10⁻⁸ s⁻⁻⁻
5. Υπολογίστε τη δραστηριότητα (α)
* Η δραστηριότητα (α) είναι ο αριθμός των αποσύνθεσης ανά δευτερόλεπτο.
* A =λ * n =(4.92 x 10⁻ ⁸ s⁻) * (1,53 x 102¹ Άτομα) = 7.52 x 10³ Διασύνοιες/δευτερόλεπτο
Επομένως, η δραστηριότητα του ουρανίου σε 1 γραμμάριο νιτρικού ουρανυλίου είναι περίπου 7,52 x 10³ διασπάται ανά δευτερόλεπτο.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι έχετε να αντιμετωπίσετε το φυσικό ουράνιο, το οποίο περιέχει ένα μείγμα ισότοπων. Η δραστηριότητα θα ποικίλει ελαφρώς ανάλογα με τη συγκεκριμένη ισοτοπική σύνθεση.
* Το ουράνιο είναι ραδιενεργό και μπορεί να είναι επικίνδυνο. Χειριστείτε το με εξαιρετική προσοχή και τα κατάλληλα πρωτόκολλα ασφαλείας.
* Η δραστηριότητα είναι μόνο ένας παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την αξιολόγηση των κινδύνων που σχετίζονται με τα ραδιενεργά υλικά. Άλλοι παράγοντες όπως η ενέργεια της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας και η χημική μορφή του υλικού είναι επίσης σημαντικές.
