Ejercicio P5 · Física Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2022

Tema: Física relativista, quàntica i nuclear · Del examen Setembre Serie 3 (2022)

Enunciado

Per a mesurar la concentració de radó d'una estança, s'agafa una mostra de 180 cm3180\text{ cm}^3 d'aire. Es col·loca la mostra dins d'un detector que compta el nombre total de desintegracions α\alpha. Considerem que totes les desintegracions provenen del radó 222, 86222Rn^{222}_{86}\text{Rn}. S'efectua un mesurament de les desintegracions durant 10 minuts10\text{ minuts} cada dia, 10 dies10\text{ dies} seguits, i sempre a la mateixa hora. Les dades obtingudes són les següents:

t (dies)t\text{ (dies)}

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

N (nuclis desintegrats)N\text{ (nuclis desintegrats)}

130

108

91

77

65

55

45

38

33

30

a)

Representeu, dins la quadrícula adjunta, els nuclis desintegrats en funció del temps. A partir de la gràfica determineu el període de semidesintegració. Tenint en compte que l'evolució temporal del nombre de nuclis desintegrats és la mateixa que la del nombre total de nuclis de radó a l'estança, calculeu la constant de desintegració. [1,25 punts]

b)

Tenint en compte que un mesurament dura 10 minuts10\text{ minuts}, quina activitat té la mostra de 180 cm3180\text{ cm}^3 d'aire de l'estança el dia t=0t=0? L'Agència de Protecció Ambiental dels Estats Units (EPA) recomana no sobrepassar l'activitat de 4 pCi4\text{ pCi} per litre d'aire. Segons aquest límit, és perillosa la concentració a t=0t=0 a l'estança d'on s'ha extret la mostra? [1,25 punts]

Dada: 1 Ci=3,70×1010 Bq1\text{ Ci} = 3{,}70 \times 10^{10}\text{ Bq}.

Sí

No

Enunciado: Ejercicio P5 · Física Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2022

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) A partir de la gràfica determineu el període de semidesintegració.

Solución: 4 dies / 96 h / 345600 s

a) Calculeu la constant de desintegració.

Solución: 0,173 dies⁻¹ / 2,00·10⁻⁶ s⁻¹

b) Quina activitat té la mostra de 180 cm³ d'aire de l'estança el dia t=0?

Solución: 0,217 Bq / 5,86 pCi

b) Justificació del càlcul de la concentració i comparació amb el límit:

Solución: La concentració a l'estança és de 1200 Bq/m³, unes 8 vegades superior a la perillosa recomanada per l'EPA (148 Bq/m³); per tant, és perillosa.

a) Representeu, dins la quadrícula adjunta, els nuclis desintegrats en funció del temps.

Solución: Gràfica que representa el nombre de nuclis desintegrats en funció del temps en dies, passant pels punts donats i assenyalant N=65N=65 a t=4 diest=4\text{ dies}.

b) Segons aquest límit, és perillosa la concentració a t=0 a l'estança d'on s'ha extret la mostra?

Solución: Sí

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Ejercicio P8 · Juny Serie 5 2022 · Ejercicio P6 · Setembre Serie 3 2022 ›

Más ejercicios de Física relativista, quàntica i nuclear

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat