Bộ câu hỏi ôn thi môn Hóa phóng xạ

CÂU HỎI ÔN TẬP HẠN CHẾ MÔN HÓA PHÓNG XẠ
1. Vai trò của môn Hóa phóng xạ trong nền Công nghiệp hạt nhân?
2. Bằng cách nào để xác định được hoạt độ của nguồn phóng xạ

241

Am và nguồn phóng xạ

241

( Am, Be)?
3. Phóng xạ là gì? Đại lượng và đơn vị đo phóng xạ?
4. Để xác định hoạt độ của các nhân phát bức xạ beta trừ (β-) với năng lượng từ trung bình

(vài trăm keV) đến mềm (vài chục keV) người ta phải sử dụng phương pháp đếm nhấp
nháy lỏng (Liquid Scintillation Counting, LSC). Hãy giải thích tại sao và cho biết nguyên
lý hoạt động của phương pháp đếm nhấp nháy lỏng.
5. Những đặc điểm của ngành Hóa phóng xạ.
6. Một mẫu chứa nhân phóng xạ gamma đo trong 1 giờ được 750 xung và phông của hệ thiết

bị đo trong 1 giờ được 15 xung. Giả sử hiệu suất ghi của hệ thiết bị là 20%. Hãy cho biết
hoạt độ thực, tức là giá trị hoạt độ và sai số 1σ của mẫu là bao nhiêu nếu khoảng thời gian
đếm là 1 giờ? Nếu kéo dài thời gian đo lên 2 giờ thì sai số của hoạt độ sẽ thay đổi bao
nhiêu lần?
7. Chúng ta đang sống trong môi trường có phóng xạ. Em hãy cho biết phóng xạ có từ đâu và

bằng cách nào để giảm mức phóng xạ đến mức thấp có thể được một cách hợp lý?
8.

226

Ra2+ kết tinh cùng với CaSO4.2H2O. Khi hàm lượng SO42- trong dung dịch tăng thì phần
226
Ra đi vào pha rắn tăng, nhưng khi nồng độ Ca 2+ trong dung dịch tăng thì phần 226Ra
trong pha rắn lại giảm đi. Hãy giải thích tại sao?

9. Hãy phân biệt phóng xạ alpha, phóng xạ beta, phóng xạ gamma, phóng xạ theo cách bắt

giữ điện tử (EC).
10. Hãy cho biết các bước thực nghiệm xác định hằng số hấp phụ theo các mô hình Langmuir

và Freudlich?
11. Hãy cho biết nguyên lý hoạt động của detector nhấp nháy và detector bán dẫn

Germanium siêu tinh khiết sử dụng ghi đo bức xạ gamma.
12. Tại sao ở 34 oC có đến 76% Ra(NO3)2 bị kéo theo Sr(NO3)2, trong khi đó ở 4 oC chỉ có

không quá 3% Ra(NO3)2 kéo theo tinh thể Sr(NO3)2.4H2O?
13. Mẫu đất Soil-6 là mẫu chuẩn của IAEA dùng để kiểm soát chất lượng phân tích phóng xạ

gamma lấy từ miền ngoại ô Chernobyl được xác nhận có hàm lượng đồng vị 137Cs là 105
Bq/kg theo khối lượng khô, tại thời điểm 1/1/1986. Một mẫu đất lấy ở thị xã Sơn Tây
(Việt Nam) được xử lý và đo hoạt độ 137Cs trên thiết bị phổ kế gamma với detector


Germanium siêu tinh khiết vào ngày 1/7/2013. Sau 24 giờ đo liên tục, tổng số đếm phóng
xạ của nhân 137Cs trong 01 kg mẫu đất Việt Nam ghi được là 18.000 xung. Phông của thiết
bị ghi nhận được là 150 xung cũng trong 24 giờ đo liên tuc. Đo kiểm tra mẫu chuẩn Soil6 có khối lượng là 01 kg vào ngày 1/7/2013 ghi nhận được số xung là 43.200 xung/giờ.
Hãy tính hàm lượng 137Cs trong mẫu đất Sơn Tây, biết rằng chu kỳ bán phân rã của 137Cs
là 33 năm.
14. Hãy cho biết biện pháp tăng độ nhạy và độ chính xác, tức là đo được hoạt độ thấp với độ

chính xác cao của các thiết bị ghi đo hoạt độ phóng xạ.
15. Hãy viết phương trình mô tả quá trình hấp phụ (đường đẳng nhiệt) theo mô hình

Freudlich và giải thích ý nghĩa của các hệ số trong mô hình
16. Hãy cho biết phương pháp xác định hoạt độ của

239+240

Pu và 3H trong mẫu nước bị ô

nhiễm phóng xạ sau sự cố Fukushima.
17. Khi nào thì có hấp phụ theo mô hình Langmuir và khi nào thì có hấp phụ theo mô hình

Freudlich?
18. Hãy cho biết các phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ của

238

U và 232Th.

19. Bằng cách nào có thể làm tăng hệ số phân bố của uran, tức là tăng hiệu quả chiết uran

bằng dung môi TriButylPhosphate (TPB) từ dung dịch uranyl nitrate?
20. Khi nào thì có quá trình kết tủa/kết tinh? Bằng cách nào để có thể làm sạch đồng vị Ra-

226 trong các mẫu nước?
21. Ý nghĩa của quá trình hấp phụ trong hóa phóng xạ. Cho ví dụ.
22. Hãy cho biết các cơ chế đồng kết tủa, cho ví dụ.
23. Hãy viết phương trình mô tả quá trình hấp phụ (đường đẳng nhiệt) theo mô hình

Langmuir và giải thích ý nghĩa của các hệ số trong mô hình
24. Hãy cho biết bằng cách nào để có thể nhận biết quá trình hấp phụ tuân theo mô hình

Langmuir hay Freudlich?
25. Quá trình chiết lỏng-lỏng làm sạch uran đến độ sạch hạt nhân bằng dung môi Tributyl

Phosphate (TBP) được mô tả bằng hai quá trình:
- Quá trình thứ nhất: Phân tử uranyl nitrate trong pha nước phân ly

UO2(NO3)2

2+
UO
K 2 (aq) + 2NO3 (aq)

- Quá trình chiết: UO22+(aq) + 2(NO3)-(aq) + 2TBPorg

Kd,UO2

[UO2(NO3)2.2TBP]org

Trong đó K là hệ số cân bằng của quá trình phân ly uranyl nitrate trong dung dịch nước và
Kd,UO2 là hệ số cân bằng của quá trình chiết, ký hiệu “aq” và “org” là để chỉ tương ứng pha


nước và pha hữu cơ. Hãy tìm mối quan hệ giữa Kd,UO2 và K.
26. Một mẫu gỗ lấy từ một cột đình làng sau khi xử lý tổng hợp benzene và đo phóng xạ

cacbon 14 (14C) trên máy đếm nhấp nháy lỏng được 5,5 cpm (count per minute: số đếm

trong một phút) trong mỗi gram cacbon và phông của thiết bị là rất thấp và có thể bỏ qua
so với số đếm mẫu. Biết rằng trong tự nhiên, hoạt độ riêng của cacbon 14 trong mẫu thực
vật là 15,6 dpm/g C (disintegration per minute: số phân rã trong một phút). Hãy ước tính
“tuổi” của đình làng nọ, nếu hiệu suất đếm 14C bằng phương pháp nhấp nháy lỏng là 98%
và chu kỳ bán phân rã của 14C là 5 730 năm. Sai số của số đếm hoạt độ 14C trong mẫu là
3%, hãy cho biết sai số về “tuổi” của đình làng?
27. Để xác định hoạt độ Po-210 trong mẫu sinh học, người ta áp dụng quy trình chuẩn bị mẫu

theo các bước sau.
- Phá hủy mẫu bằng oxy hóa ướt sử dụng axit HNO 3 đặc có cho thêm H2O2 ở nhiệt độ không

quá 90 oC.
- Cô cạn dung dịch trên rồi hòa tan cặn bằng dung dịch HCl 0,1N
- Tạo nguồn Po-210 bằng cách điện phân ion Po-210 trong dung dịch 0,1N HCl lên đĩa Ag

(Po-210 tự bám lên mặt đĩa bạc)
- Đo phóng xạ alpha phát ra từ Po-210 trên thiết bị phổ kế alpha.

Hãy cho biết:
- tại sao không đo trực tiếp hoạt độ của Po-210 trong mẫu mà phải phá hủy mẫu?
- tại sao lại phải đuổi hết HNO3 và H2O2 và thay bằng HCl 0,1N?
- viết phương trình điện phân Po2+ trên đĩa bạc trong điều kiện có ion Cl -, biết điện thế khử
ở điều kiện chuẩn của một số nửa phản ứng sau:
Ag+ + e- → Ag E0 = 0,80 V
AgCl + e- → Ag + Cl- E0 = 0,22 V
Po2+ + 2e- → Po E0 = 0,77 V
-

Cho biết điện thế chuẩn, tính bằng volt, của phản ứng mà ion Po tự tách từ dung dịch HCl
0,1N lên đĩa bạc?

137

Cs và

239+240

28.

Để định lượng thành phần
hạt nhân cần phải làm gì?

Pu trong mẫu nước thải từ nhà máy điện

29.

Hãy cho biết mối quan hệ giữa sai số của số đếm phóng xạ và thời gian đo?

30.

Một phổ kế alpha đầu đo Si hàng rào bề mặt đo một mẫu có phóng xạ alpha trong 1
giờ được 6 000 xung. Một nguồn chuẩn 239Pu có hoạt độ 1 µCi cũng đo trên thiết bị
kể trên trong 5 phút được 2,22.106 xung. Hỏi nhân phát alpha trong mẫu có hoạt độ
bao nhiêu Bq?