最初に。
3月11日の東北地方太平洋沖地震
で被災されたみなさまにお見舞い申し上げます。
かける言葉が見つかりません。
未曾有の災害を目の当たりにして、自分でできる事はなんでもしようと思います。
その1として。放射能に対して正しく理解しよう。と思いました。それがパニックを防ぐハザードになるのではないかと。その1つとして、専門家の早野龍五先生のクイズにチャレンジすることにしました。
問題のグレードが複数ありますが、一番優しいのしかわかりませんでした。いや、それさえも四苦八苦の回答です(苦笑)多分あちこちツッコミどころ満載だと思います。
以下クイズ回答。
早野クイズ。
回答締め切りは3/20 正午.タグ #hayanoquiz をお忘れなく.
問1【理系学生必修】
今,半減期8日のI-131原子核が10000個あったとします.8日後に何個残っているか答えなさい.最初の数が2個の場合はどうでしょう?
→半減期とは、放射性同位体(原子の同位体のうち、放射能を出して崩壊していくもの)が崩壊して別の原子になる、その時の指標のような値。全体の放射性同位体のうち半分が崩壊するまでの時間。
だから、10000個なら5000個。2個なら1個。
ただし、半分、というのはあくまでも確率の問題なので、2個の場合はその半分の確率で2個、0個の場合がありえる。
補題
じゃ最初の数が1個だったらどう?
→1個なら0と1個の確立が50%ずつ。つまり、崩壊するかしないかの2択しかない。
(怒られそうだ・・・(;´∀`))
問9【理系学学部生必修】
半減期Tの放射性物質の個数Nの時間変化N(t)をあらわす微分方程式を即答せよ.
(良く問題を読みましょう.私は微分方程式を書きなさいと出題しました.微分方程式の解を問うたわけではない.)
(崩壊定数λと半減期Tの関係が明示されていない回答では合格できません)
最初、単純に反比例?って思ったけど「微分」て書いてあってググった。
崩壊定数λ、経過時間をtとして、原子の個数をNとすると
微分方程式は(dN/dt)N(t)=-λN(t)
で、崩壊定数λと半減期Tの関係を示さないといけないので
T=log2/λ
全く自信ない。ていうか即答できる人ってすごいわ・・・
問12【理系学生選択】
測定値15020 Bq/kg などと報じられていますが,同じサンプルを,その直後にもう一度測定するとどうなると考えられるか,簡潔に記しなさい.http://bit.ly/eAWzLW
→同じサンプルであるなら、若干であるが減少する。
Bq(ベクレル)は1秒間に自然崩壊して放射線を出す原子の個数のこと。時間の経過とともに元々の放射線を出せる原子の個数が減ってるのだからベクレルの測定値も減る。
極端に言えばヨウ素の放射性同位体は半減期8日だから、サンプルを8日ほっとけは崩壊する原子数は理論上半分に減っている(あくまでも確率)からベクレルも(半分とまでは言わないが)減るのだから、直後の測定であっても減ると推測できる。
あと、サンプルを移動させてたりしたら放射性同位体そのものがサンプルから落ちて測定対象外になるっていうのはナシかしら・・(えー)
問13【理系学生必修】
報道やWebで使われている単位, Sv, Sv/h, Gy, Gy/h, Bq, Bq/kgについて,簡潔に説明してください.
Sv, Sv/h, Gy, Gy/h・・・生体(生き物)に及ぼす放射線の量。(被曝量)
シーベルトは生体への影響をものさしにして「このくらいの放射線量の環境にいるとこれだけの影響が出ますよ」という単位。/hは「毎時」で、1時間当たりの放射線量。つまり
10μSv/hの環境に10時間いたら実際の被曝量は100μSvになる。
グレイは実際に生体が吸収した放射線量。放射線には生体へのインパクトの与え方が異なる複数の種類がある。実際に生体に影響を与える度合い?が異なるので、厳密な計算をするならこちらの値。/hは「毎時」で、1時間当たりの放射線量。
グレイとシーベルトの関係
Sv=(放射線の種類ごとに生物に与える影響の度合い)*Gy
γ線、β線を1とすると中性子線、α線は5倍以上になる。
Bq(ベクレル)は1秒間に自然崩壊して放射線を出す原子の個数のこと。/kgは1kg当たり、どれだけ自然崩壊して放射線を出す原子があるか、という値。
(ほうれん草1kg食べるったら相当な量ですよ・・・(;´∀`)
ここで力尽きましたパタリ。
後、全くわけわからない、専門向けの問題たち。(参考まで)
問2【物理学生必修】
ヨウ素(I-131)が検出されたと報じられています.I-131であることを確認する原理を,100字以内で述べよ.
問3【物理大学院生必修】
I-131を検出するのに必要な測定器と,その測定原理について述べよ
問4【物理大学院生選択問題】
I-131が出す放射線の種類をすべて述べよ.I-131であることが確認できる放射線の種類とそのエネルギーを述べよ.
問5【医療従事者必修】
I-131の体内被曝が懸念されています.平常時,日本人の体の中に,放射性物質がどのくらいあり,それによる体内被曝量はどのくらいか,即答してください
問6【医療従事者必修】
報じられている「1キログラム当たり1万5020ベクレル」とは,何をあらわす単位か,即答してください.http://s.nikkei.com/hWw1fk
問7【医学部学生選択問題】
「放射性ヨウ素が1キログラム当たり1万5020ベクレル」と「放射性セシウムも524ベクレル」という報道があります.ヨウ素とセシウムの違いにも触れ,健康への影響の有無を適確に説明しなさい.http://s.nikkei.com/hWw1fk
問8【地球物理学生必修】
天然放射線による被曝量が,その人が住んでいる地域によって異なる理由を,簡潔に答えなさい.
問10【医療従事者選択】
体内被曝が疑われる方があったとします.体内被曝の有無と,その程度を判定するにはどうすればよいでしょう.
問11【理系院生選択】
放射性物質の崩壊とPoisson分布の関係について簡潔に述べよ.