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1[산업보건지도사 1차] 24년 1회차
반감기(T1/2)가 87.5일인 S-35가 0.5mg이 있을 때, 방사능은 약 몇 Ci인가? (단, Ai = A0×0.693/T1/2, 아보가드로수 = 60.23×1023, 1 Ci = 3.7×1010 dps)
1
21.3
2
26.3
3
32.2
4
36.4
5
41.7
해설

이 조건에서 계산한 방사능은 약 21.3 Ci이다. 몰수와 원자수를 구한 뒤 붕괴상수를 곱해 초당 붕괴수(dps)를 얻고, 이를 Ci 단위로 환산한 값이다.

몰수는 n=0.5×10−3 g35 g/mol=1.43×10−5 moln = \dfrac{0.5\times10^{-3}\,\mathrm{g}}{35\,\mathrm{g/mol}} = 1.43\times10^{-5}\,\mathrm{mol}이고, 원자수는 N=n×NA=1.43×10−5×6.023×1023≈8.60×1018 개N = n \times N_A = 1.43\times10^{-5}\times6.023\times10^{23} \approx 8.60\times10^{18}\,\mathrm{개}이다.

반감기를 초로 환산하면 T1/2=87.5×24×3600≈7.56×106 sT_{1/2} = 87.5\times24\times3600 \approx 7.56\times10^{6}\,\mathrm{s}이므로 붕괴상수는 λ=0.693T1/2≈9.17×10−8 s−1\lambda = \dfrac{0.693}{T_{1/2}} \approx 9.17\times10^{-8}\,\mathrm{s^{-1}}이다.

따라서 A=λN≈7.89×1011 dpsA = \lambda N \approx 7.89\times10^{11}\,\mathrm{dps}이고, A(Ci)=7.89×10113.7×1010≈21.3 CiA(\mathrm{Ci}) = \dfrac{7.89\times10^{11}}{3.7\times10^{10}} \approx 21.3\,\mathrm{Ci}로 계산된다.

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