Bab 10 - Radioaktif

SULIT 4531/2

[Lihat halaman sebelahPHYSICS 2014 Hak Cipta Panitia Fizik SMAPT@ http://nazuris.blogspot.com/ SULIT

BAB 10: KERADIOAKTIFAN

BAHAGIAN ASection A

Bahagian A[60 marks]

[60 markah]Answer all questionsJawab semua soalan

SULIT 4531/2

[Lihat halaman sebelahPHYSICS 2014 Hak Cipta Panitia Fizik SMAPT @ http://nazuris.blogspot.com/ SULIT

1SBP 2012, question 1

Diagram 1.1 shows an incomplete radioactive emission path in an electric field. The radioactive source emits betaparticles.Rajah 1.1 menujukkan lintasan pancaran radioaktif yang tidak lengkap di dalam suatu medan elektrik. Sumberradioaktif memancarkan zarah beta.

Diagram 1.1 / Rajah 1.1

(a) What is beta particles?Apakah zarah beta?

..

..[ l mark / 1 markah]

(b) (i) On Diagram 1.1, complete the path of deflection of the radioactive emission.Pada Rajah 1.1, lengkapkan lintasan bagi pesongan pancaran radioaktif

[1 mark / 1 markah]

(ii) Give one reason to the answer in 1(b)(i).Beri satu sebab untuk jawapan dalam 1(b)(i).

......

......[1 mark / 1 markah]

(c) What happens to the angle of deflection of the radioactive emission path if the power supply is increased to3000 V?Apakah yang berlaku kepada sudut pesongan bagi lintasan pancaran radioaktif jika bekalan kuasa ditambahkepada 3000 V?

..


ForExaminer suse

SULIT 4531/2

[Lihat halaman [Lihat halaman sebelahPHYSICS 2014 Hak Cipta Panitia Fizik SMAPT @ http://nazuris.blogspot.com/ SULIT


A radioactive source and a detector are used to check the level of fruit juice in a carton. Cartons of fruit juice passbetween the detector and the radioactive source, as shown in Diagram 2.1. The radioactive source emits -particles.Satu sumber radioaktif dan pengesan digunakan untuk memeriksa aras jus buah-buahan di dalam kotak. Kotak jusbuah-buahan bergerak di antara pengesan dan sumber radioaktif seperti yang ditujukkan dalam Rajah 2.1. Sumberradioaktif tersebut mengeluarkan zarah beta.


(a) What is a -particle?Apakah zarah ?

..


(b) State the suitable detector to detect -particles in Diagram 2.1.Nyatakan satu pengesan yang sesuai untuk men gesan zarah dalam Rajah 2.1

..


(c) (i) What happened to the reading of the rate-meter when a full carton of juice goes past the detector.Apakah yang berlaku kepada bacaan meter kadar pabila kotak yang penuh dengan jus bergerak melintasipengesan.

......


(ii) Give the reason for your answer.Beri sebab bagi jawapan anda.

......


(d) Explain why a source emmiting -particles is not suitable to be use as a radioactive source in Diagram 2.1Terangkan mengapa satu sumber yang mengeluarkan zarah tidak sesuai digunakan sebagai sumber radioaktifdalam Rajah 2.1

..


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


3SELANGOR 2009, question 2

A student used a Geiger-Muller tube to examine a radioactive source which only emits one type of radiation Anaverage count rate of 5 counts per minute is obtained when the distance between the radioisotope and the source ismore than 10 cm.Seorang murid menggunakan Tiub Geiger-Muller untuk mengesan sumber radioaktif yang hanya memancarkansatujenis sinaran sahaja Purata kadar bilangan ialah 5 bilangan per minit apabila radioisotop berada lebih 10 cm dansumber.


The Geiger-Muller tube is moved closer until it is 2 cm from the source- The readings are recorded for 80 minutes andthe results are as shown in the Table 2.1Tiub Geiger-Muller itu digerakkan sehingga berada 2 cm daripada sumber. Bacaannya direkod untuk 80 minit dankeputusannya ditunjukkan dalam Jadual 2.1

time(minutes)Masa(minit) 0 20 40 60 80Count rateKadar bi1angan 101 65 43 29 21

Table 2.1 / Jadual 2.1

(a) What type of radiation is emitted by the source?Apakah jenis sinaran yang dhasilkan oleh sinar itu?

..


(b) Give a reason why an average count rate of 5 counts por minute is obtained when the distance between theradioisotope and the source is more than 10 cm.Berikan satu sebab mengapa purata kadar bilangan bagi 5 bilangan per minit diperolehi apabila jarak di antararadioisotope dan sumber lebih daripada 10 cm.

..


(c) From Table 2.1, sketch a graph of count rate against time for the source.Daripada Jadual 2.1, lakarkan graf kadar bilangan melawan masa bagi sumber tersebut.

[2 mark / 2 markah]

(d) From the graph in 2(c), determine the half-life of the radioactive source used.Daripada graph di 2(c), tentukan separuh-hayat sumber radioaktif yang digunakan.

[1 mark / 1 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


4PERLIS 2012, question 2

(a) Polonium-216 ( Po21684 ) is an isotope that emits alpha particlesPolonium-216 ( Po21684 ) ialah isotop yang memancarkan zarah alpha

(i) What is the composition of an alpha particleApakah komposisi zarah alpha

......


(ii) People carrying out experiments with polonium-216 are given several rules which include: Keep the sourceat least 10cm away from any part of your body .Pekerja yang menjalankan ekperimen menggunakan polonium-216 diberi beberapa peraturan termasuk Punca radiaktif hendaklah sentiasa 10 cm dan badan

Explain the reason for this rule.Terangkan sebab diadakan peraturan ini.

......


(iii) What happens to the nucleus of Polonium-216 that undergoes radioactive decay?Apakah yang berlaku kepada nukleus Polonium-216 yang sudah mengalami reputan?

......


(b) Strontium-90 has a half life of 28 years. How long before its activity falls to 1/4 of its original value?Separuh hayat Strontiun-90 ialah 28 tahun. Berapa lamakah masa yang diambil supaya aktivitinya tinggal 1/4daripada aktiviti asal?

Time / Masa =[2 mark / 2 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


5MRSM 2008, question 3

Radioisotope uranium-238 decays to become thorium-234 as shown in the equation below.Radioisotop uranium-238 mereput untuk menjadi thorium-234 seperti dalam persamaan berikut.

energyPThU 2349023892(a) (i) What is meant by radioisotope?

Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?

......


(ii) What is radiation P?Apakah sinar P?

......


(b) If the mass defect in the above radioactive decay is 3.35 x 10-27 kg, calculate the energy released in joule.Jika cacat jisim dalam pereputan di atas adalah 3.35 x 10-27 kg, hitung tenaga yang dibebaskan dalam joule.

[Speed of light / Laju cahaya ,c = 3.0x 108 ms-1]

[2 mark / 2 markah]

(c) A radioactive source which emits radiation P is placed near an electric field as shown in Diagram 3.2Satu sumber radioakuf yang memancarkan sinaran P diletakkan berdekatan medan elektrik seperti dalamRajah 3.2


(i) On Diagram 3.1, draw the path of radiation P in the electric field.Dalam Rajah 3.1, lukiskan laluan sinaran P di dalam medan elekirik.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Explain your answer in (c)(i)Terangkan jawapan anda dalam (c)(i)

......


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


6

SULIT 4531/2


7KELANTAN 2012, question 3

Diagram 3.1 shows a system used in a factory to ensure the thickness of cardboard sheet is uniform. The system usedradioactive source that emits radioactive radiation.Rajah 3.1 menujukkan suatu sistem yang digunakan dalam sebuah kilang untuk memastikan ketebalan kepingankadbod adalah seragam. Sistem itu menggunakan sumber radioaktif


(a) What is the meaning of radioactive?Apakah maksud radioaktif?

..

..[ 1 marks / 1 markah]

(b) Name the suitable type of radioactive radiation should be emitted by the source.Namakan jenis sinaran yang sesuaiperlu dipancarkan oleh sumber itu.

..


(c) The thickness of cardboard sheets is accepted if the reading of the counter is 230 counts per minute.Ketebalan kepingan kadbod akan diterimajika bacaan pembilang adalah 230 bilangan per minit.

(i) If one of the readings shown by the counter is less than 230 counts per minute, what can you say about thethickness of the cardboard sheet compared to the accepted thickness?Jika satu dan bacaan yang ditujukkan oleh pembilang itu kurang dan 230 bilangan per minit, apakah yangboleh anda katakan mengenai ketebalan kpingan kadbod itu berbanding dengan nilai ketebalan yangditerima?

Tick () the correct answer in the box provided.Tanda () jawpan betul dalam kotak yang disediakan.

The cardboard sheet is thicker.Kepingan kadbod itu lebih tebal.releaseddibebaskan

[ 1 marks / 1 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


8(ii) Give one reason for the answer in 3(c) (i).

Beri satu sebab bagi jawpan bagi 3(c) (i).

......


(d) The initial mass of the radioactive source used is 100.0 g. The mass of the source becomes 12.5 g after it is beingused for 9 years.Jisim awal bahan radioaktf yang digunakan ialah 100.0 g. Jisim bahan itu mejadi 12.5 g selpas ia digunakanselama 9 tahun.

Calculate the half life of the radioactive source?Hitung separuh hayat bahan radioaktif itu?


SULIT 4531/2


9PAHANG 2012, question 3

Diagram 3.1 shows a system used in a factory to ensure the thickness of cardboard sheet is uniform. The system usedradioactive source that emits radioactive radiation.Rajah 3.1 menujukkan suatu sistem yang digunakan dalam sebuah kilang untuk memastikan ketebalan kepingankadbod adalah seragam. Sistem itu menggunakan sumber radioaktif


(a) What is the meaning of radioactive?Apakah maksud radioaktif?

..


(b) Name the suitable type of radioactive radiation should be emitted by the source.Namakan jenis sinaran yang sesuaiperlu dipancarkan oleh sumber itu.

..


(c) The thickness of cardboard sheets is accepted if the reading of the counter is 230 counts per minute.Ketebalan kepingan kadbod akan diterimajika bacaan pembilang adalah 230 bilangan per minit.

(i) If one of the readings shown by the counter is less than 230 counts per minute, what can you say about thethickness of the cardboard sheet compared to the accepted thickness?Jika satu dan bacaan yang ditujukkan oleh pembilang itu kurang dan 230 bilangan per minit, apakah yangboleh anda katakan mengenai ketebalan kpingan kadbod itu berbanding dengan nilai ketebalan yangditerima?

Tick () the correct answer in the box provided.Tanda () jawpan betul dalam kotak yang disediakan.

The cardboard sheet is thicker.Kepingan kadbod itu lebih tebal.releaseddibebaskan


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


10(ii) Give one reason for the answer in 3(c) (i).

Beri satu sebab bagi jawpan bagi 3(c) (i).

......


(d) The initial mass of the radioactive source used is 100.0 g. The mass of the source becomes 12.5 g after it is beingused for 9 years.Jisim awal bahan radioaktf yang digunakan ialah 100.0 g. Jisim bahan itu mejadi 12.5 g selpas ia digunakanselama 9 tahun.

Calculate the half life of the radioactive source?Hitung separuh hayat bahan radioaktif itu?


SULIT 4531/2


11TERENGGANU 2008, question 4

A Polonium nucleus emits alpha particles and gamma ray to become a Plumbum nucleus.Satu nukleus Polonium mereput dengan memancarkan zarah alfa dan zarah beta untuk menjadi nukleus Plumbum.

(a) Complete the decay equation for Polonium nucleus by writing the appropriate number in the boxes provided.Lengkapkan persamaan reputan bagi nucleus Polonium dengan menuliskan nombor yang sesuai dalam kotakyang disediakan.

HePbPo 4[...][...]8221084[2 mark / 2 markah]

(b) The Polonium nucleus is placed infront of electric field as shown in Diagram 4.1.Nukleus Polonium itu diletakkan di hadapan medan elektrik seperti yang dirunjukkan dalam Rajah 4.1.


(i) Draw path of ray for alpha particle and gamma ray in diagram 4.1.Lukiskan lintasan sinar bagi zarak alfa dan sinar gamma dalam Rajah 4.1.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Explain why the rays follow the path as you drawn in Diagram 4.1Terangkan mengapa lintasan sinar seperti yang anda lukis dalam Rajah 4.1.

Alpha / Alfa

......

......

Gamma / Gamma

......


(c) A sample of polonium of mass 120 g has a half-life of 45 s. Determine the mass of polonium that has decayedafter 180 second.Satu sampel polonium berfisim 120 mempunyai separuh hayat 45 saat. Tentukan jisim polonium yang mereputselepas 180 saat.

[2 mark / 2 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


12

SULIT 4531/2



Diagram 4.1 shows a Geiger-Muller tube connected to a counter ratemeter to detect particles emit by aradioisotope P.Rajah 4.1 menunjukkan sebuah tiub Geiger-Muller disambungkan kepada meter kadar untuk rnengesan zarah-zarah yang dikeluarkan oleh satu radioisotop P.


(a) (i) State the natural properties of particle?Nyatakan sifat semulajadi zarah ?

......


(ii) Explain what happens to reading of the ratemeter when the radioisotope P is removed?Terangkan apakah yang terjadi kepada bacaan meter kadar apabila radioisotop P dialihkan?

......

......

......


(b) Diagram 4.2 shows a graph of radioactive activity against time for radioisotope P.Rajah 4.2 menunjukkan satu graf aktiviti melawan masa bagi radioisotop P.

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


14

(i) Determine the half life of radioisotope P. Show on the graph bow you determine the half life.Tentukan separuh hayat radioisotop P. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan separuh hayat

[2 marks / 2 markah](ii) Calculate the percentage of the activity after 16 days.

Hitungkan peratus aktiviti selepas 16 hari

[2 marks / 2 markah]

SULIT 4531/2


15KEDAH 2012, question 6

Two nuclear reactions A and B are represented by the following equations:Dua tindak balas nuldear A dan B diwakili oleh persamaan berikut:

Nuclear reaction A / Tindak balas nuklear A

tenagaenergynKrBanU /3 109236

14156

10

23392

Nuclear reaction B / Tindak balas nuklear B

tenagaenergynHeHH /1042

31

21

Table 6.1 shows the mass of the nuclides involved in the reactions.Jadual 6.1 menunjukkan jisim bagi nuklid yang terlibat dalam tindak balas itu.

NuclideNuklid

Mass / uJisim / u

NuclideNuklid

Mass / uJisim / u

U23592 235.04392 H21 2.014102Ba14156 140.91441 H31 3.016049Kr9236 91.92611 He42 4.002603n10 1.00867


(a) What is the meaning of a nuclide?Apakah maksud nuklid

..


(b) In Table 6.2, write down the total mass of the nuclides before and after each of the nuclear reaction.Dalam Jadual 6.2, tuliskan jumlah jisim nuklid-nuklid tersebut sebelum dan selepas setiap tindak balas nuklear.

Nuclear reactionTindak balas nuklear

Total mass before reactionJumlah jisim sebelum tindak balas

Total mass after reactionJumlah jisim selepas tindak balas

A

B

Table 6.2 / Jadual 6.2[ 3 marks / 3 markah]

(c) (i) Compare the total mass of the nuclides before and after each nuclear reaction.Bandingkan jumlah jisim nuklid sebelum dan selepas setiap tindak balas.

......


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


16(ii) From the results obtained in Table 6.2, deduce how energy is produced in a nuclear reaction.

Daripada keputusan yang diperoleh dalam Jadual 6.2, deduksikan bagaimana tenaga dihasilkan dalam satutindak balas nuklear.

......


(d) (i) Which nuclear reaction can cause a chain reaction?Tindak balas nuklear manakah boleh menyebabkan tindak balas berantai?

......


(ii) Name the rod that is used to control the reaction in a nuclear reactor.Namakan rod yang digunakan untuk mengawal tindak balas tersebut dalam sebuah reaktor nuklear.

......


SULIT 4531/2


17KELANTAN 2010, question 7

Diagram 7.1 shows the deflection of three types olradioacivc emission in an electric field.Rajah 7.1 menunjukkan pesongan tiga jenis pancaran radioaktif di dalam suatu medan elekirik.


(a) What is the meaning of radioactivity?Apakah maksud keradioaktifan?

..


(b) (i) Name the type of radioactive emission.Namakan jenis pancaran radioaktif

......


(ii) Give onc reason why the deflection of Z more than the deflection of X.Berikan satu sebab kenapa pesongan Z lebih daripada pesongan X

......


(c) In a reactor nuclear, Uranium 235 is bombarded by a neutron produces Barium 141 and Kripton 92 by releasingthree neutrons. This reaction experiences a mass defect.Dalam suatu tindak balas nuklear, Uranium 235 ditembak dengan satu neutron menghasilkan Barium 141 danKripton-92 dengan membebaskan tiga neutron. Tindakbalas ini mengalami kecacatan jisim.

(i) Name the type of nuclear reaction.Namakan jenis tindak balas nuklear ini.

......


(ii) Complete the equation of the reaction by writing the appropriate number in the boxes provided. -Lengkapkan persamaan tindak balas dengain menulis nombor yang sesuai dalam kotak yang disediakan.

nKrBanU 109236

141[...]

10

23592 3

[1 mark / 1 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


18(iii) The nuclear reaction of one nucleus of uranium - 235 experiences a mass defect of 2.988 x 10-28 kg.

Calculate the energy released in the nuclear reaction. The velocity of light is 3 x 108 ms-1Tindak balas nuklear bagi satu nucleus uranium-235 mengalami kecacatan jisim sebanyak 2.988 x 10-28 kg.Hitungkan tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas itu. Halaju cahaya adalah 3 x 108 ms-1

[3 mark / 3 markah]

(d) Radioactive substances give out radiations which arc hannftil to our body.Bahan-bahan radioaktif mengeluarkan sinaran yang berhahaya kepada badan kita.

(i) Suggest one precaution that needs to be taken to handle a radioactive source.Cadangkan satu langkah berjaga-jaga untuk mengendalikan sumber radioaktif

......


(ii) Give one reason for the answer at (d) (i).Berikan satu sebab bagi jawapan (d) (i)

......


SULIT 4531/2



Diagram 7.1 shows the rate of decay of radioisotope Iodine-I 31.Rajah 7.1 menunjukkan kadar pereputan bagi radioisotop lodin-131.


(a) What is meant by radioisotope?Apakah yang dimaksudkan radioisotope?

..


(b) Based on Diagram 7.1, what is the half life of Iodine-131?Berdasarkan Rajah 7.1 berapakah separuh hayat Iodin-131?

[1 mark / 1 markah]

(c) What happen to the activity of Iodine- 131 after 24 days?Apakah yang terjadi kepada aktiviti lodin selepas 24 hari?

..


(d) When lodine-131 decays, it produces a beta particle and Xenon-131(Xe).Apabila lodin -131 mereput, lodin menghasilkan zarah beta dan Xenon -131 (Xe)

Complete the following equation for the decay of Iodine-131.Lengkapkan persamaan berikut untuk pereputan Iodin-131.

...[...][...]13153 XeI[2 mark / 2 markah]

(e) Diagram 7.2 shows a man moves the Geiger Muller tube which is connected to the ratemeter to detect leakage ofunderground water pipe. A little substance of radioisotope is dissolved in the water that flows in the pipes. Theman must detect the leakage of the pipe accurately to prevent the consumers from being exposed to dangerousside effect of radioisotope.Rajah 7.2 menunjukkan hub Geiger Muller yang disambungkan kepada meter kadar untuk mengesan kebocoranpaip air bawah tanah. Sedikit bahan radioisotop dilaruikan Ice dalam air dan disalurkan melalui paip. Lelaki itumesti mengesan kebocoran paip dengan tepat untuk menghalang pengguna terhadap pendedahan kepada bahayakesan sampingan radioisotop.

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


20


Table 7.3 shows the readings of ratemeter when the Geiger-Muller tube Located at the different location.Jadual 73 menunjukkan bacaan meter kadar apabila nub Geiger Muller diletakkanpada kedudukan yangberlainan.

Location of Geiger-Muller tubeKedudukan Tiub Geiger Muller P Q R SReading of the ratemeter counts per minuteBacaan meter kadar Bilangan/minit 600 295 784 372


(i) The water is safe to be used by the consumer when the radioaofctivity in every liter of water is not more than25 counts per minute. The half life of radioisotope is 5 hours has an initial activity 200 counts per minute.Calculate the time when the water is safe to be used by the consumerAir itu selamat untuk digunakan oleh pengguna apabila radioaktiviti pada setiap liter air tidak melebihi 25bilangan per minit. Separuh hayat radioisotop ialah Sjam dan mempunyai aktiviti am! 200 bilanganper minit. Hitungkan masa air itu selamat digunakan oleh pengguna

[2 mark / 2 markah]

(ii) Base on Table 7.3, state the location on the pipe where the leakage takes place. State reason for your answer.Berdasarkan Jadual 7.3, nyatakan bahagian paip yang mengalami kebocoran. Berikan sebab bagi jawapananda.

......


(iii) The ratemeter shows the reading before the Geiger Muller tube is moved above the underground water pipe.Suggest one method so that the ratemeter shows the actual reading when it is moved above the undergroundwater pipe at different locations.Meter kadar menunjukkan bacaan sebelum tiub Geiger Muller digerakkan di alas paip air bawah tanah.Cadang satu kaedah supaya meter kadar menunjukkan bacaan sebenar apabila ia digerakkan di atas paipbawah tanah pada kedudukkan yang berbeza

......


SULIT 4531/2


21MRSM 2012, question 7

Situation 1 / Situasi 1





(a) Name the detector used in his experiment.Namakan alat pengesan yang digunakan dalam eksperimen ini.

..


(b) (i) State the radiation detected by the detector at the distance 5 m.Namakan sinaran yang dikesan oleh alat pengesan pada jarak ini.

......


(ii) What is the nature of the radiation in (b)(i)?Apakah sifat semulajadi sinaran di (b)(i)?

......


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


22(c) The same radioactive source is then placed between two strong magnet bars as shown in Diagram 7.2.

Sumber radioaktif yang sama telah diletakkan di antara dua bar magnet yang kuat seperti ditunjukkan padaRajah 7.2.


On Diagram 7.2, draw the path of the radiation released by the source.Pada Rajah 7.2, lukis laluan sinar yang dibebaskan oleh sumber tersebut.

[1 mark / 1 markah]

(d) A fruit exporter wants to switch from the onventional method of making fruits stay fresh longer to the method ofirradiation using radioisotopes. Some characteristics of radioisotopes need to be considered in order to choose asuitable radioisotope to be used for fruit irradiation.Seorang pengeksport buah-buahan mahu menukar dari kaedah konvensional untuk mengekalk-an kesegaranbuah-buahannya kepada kaedah penyinaran menggunakan radioisotop. Beberapa ciri radioisotop perludiambilkira dalam pemilihan radioisotop yang akan digunakan untuk penyinaran buah-buahan.

State the suitable property for the following characteristics and give one reason for the choice.Nyatakan sifat-sifat yang sesuai bagi kaedah itu dan berikan satu sebab.

(i) Type of radiation for fruit irradiationJenis radiosotop untuk penyinaran buah-buahan

......

Reason / sebab

......


(ii) Half-life of the radioisotope (radiation source)Separuh hayat radioisotop (sumber sinaran)

......

Reason / sebab

......


(iii) Physical state of the radioisotopeKeadaan fizikal radioisotope

......

Reason / sebab

......


SULIT 4531/2


23PENANG 2012, question 3

Diagram 3.1 shows part of Uranium-238 radioactive decay series.Rajah 3.1 menunjukkan siri pereputan radioaktif Uranium-238.

RaThUPaThU 22688230

9023492

23491

23490

23892


Based on Diagram 3.1:Berdasarkan Rajah 3.1:

(a) What is the meaning of half life?Apakah maksud separuh hayat?

..


(b) Uranium U23892 decays to Thorium Th23490 . Write the equation to show the decaying process.Uranium U23892 mere put menjadi Thorium Th23490 . Tuliskan persamaan untuk menunjukkan proses pereputanyang berlaku.

..


(c) Determine the number of alpha particles and beta particles produced by the radioactive decaying series shown inDiagram 3.1.Tentukan jumlah bilangan zarah-zarah alfa dan beta yang dthasikan oleh sin pereputan radioaktif sepertiditunjukkan dalam Rajah 3.1.


(d) The half life of Th23490 is 6.7 hours and initially has a mass 32 g. What is a mass of Pa- 234 after 33.5 hours?Setengah hayat bagi Th23490 ialah 6. 7jam dan mempunyai jisim awal 32 g. Berapakah jumlah jisim Pa-234selepas 33.5 jam?


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


24

SULIT 4531/2


25PERAK 2012, question 7

Diagram 7.1 shows a system used in a factory to ensure the volume of dragon fruit juice is uniform.(as stated on the bottle label)Rajah 7.1 menunjukkan satu sistem yang digunakan di sebuah kilang membuat jus buah naga untuk memastikanketepatan isipadu yang yang diisi, (seperti dicatat dalam label pelekat)


The radioactive source, radiation detector and counter are used to detect the volume of dragon fruit juice. Theradioactive source contains a radioisotope. particle is radiated.Sumber radioaktif pengesan sinaran dan pembilang digunakan untuk mengesan isipadu jus buah naga. Sumberradioaktf itu mengandungi radioisotop. Zarah dipancarkan.

(a) State two characteristics of a particle?Nyatakan dua ciri-ciri zarah ?

..

..


(b) Table 7.1 shows reading of the rate meter for 6 bottles through detector and radioactive source?Jadual 7.1 menunjukkan bacaan meter kadar bagi 6 botol yang melalui pen gesan dan sumber radioaktf

Bottle / Botol A B C D E FRate meter reading / Bacaan meter kadar(count per minutel / bilangan per minit) 464 468 467 462 568 470


(i) Which bottle shows least volume of juice?Botol yang manakah menunjukkan isipadu yang paling kurang?

......


(ii) State your reason for the answer in 7(b)(i).Nyatakan sebab jawapan anda di 7(b)(i).

......


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


26

(c) Now, all the bottles and radioactive sources are removed.Sekarang, semua bowl dan sumber radioaktif dikeluarkan.

(i) What can you observe at the rate meter reading?Apakah yang dapat diperhatikan pada bacaan meter kadar?

......


(ii) State your reason for the answer in 7(c)(i).Nyatakan sebab jawapan anda di 7(c)(i).

......


(d) In a nuclear reactor, radium-226 decays to become radon-222 by releasing one alpha particle. This reactionexperiences a mass defect.Di sebuah reaktor nuklear radium-226 mereput menjadi radon-222 sambil membebaskan zarah alfa. Reaksi inimengalami cacat jisim.

(i) The number 226 for radium is called its .. number.Nombor 226 untuk radium dipanggil sebagai nombor ..

[1 mark / 1 markah]

(ii) Complete the equation of the reaction by writing the appropriate number in the boxes provided.Lengkapkan persamaan untuk reaksi dengan menulis nombor yang sesuai di dalam kotak yang disediakan.

[1 mark / 1 markah]

(iii) The nuclear reaction of one nucleus of radium-226 experiences a mass defect of 8.6818 x 1030 kg.Reaksi nuklear satu nukleus radium-226 mengalami cacat jisim sebanyak 8.6818 x 1030 kg.

Calculate the energy released in the nuclear reaction. The velocity of light is 3 x 108 ms-1Kirakan tenaga yang dibebaskan semasa reaksi nuklear. Halaju cahaya ialah 3 x 108 ms-1.


SULIT 4531/2


27PERAK 2008, question 8

Diagram 8.1 shows a system used th a factory to ensure the volume of dragon fruit juice is uniform. (As stated on thebottle label)Rajah 8.1 menunjukkan satu sistem yang digunakan di sebuah kilang membuat jus buah naga untuk memastikanketepatan isipadu yang yang diisi (seperti dicatat dalam label pelekat)


The radioactive source, radiation detector and counter are used to detect the volume of dragon fruit juice. Theradioactive source contains a radioisotope. particle is radiated.Sumber radioaktf pengesan sinaran dan pembilang digunakan untuk mengesan isipadu jus buah naga. Sumberradioaktf itu mengandungi radioisotop. Zarah dipancarkan.

(a) What is meant by a radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?

..


(b) (i) What is a particle?Apakah sebenarnya zarah ?

......


(ii) State one detector suitable used Ibr this purpose.Nyatakan satu alat pengesan yang sesuai digunakan untuk tujuan ini.

......


(c) ExpLain why the following radiation is not used.Terangkan mengapa sinaran berikut tidak digunakan.

(i) particle / Zarah a.

......


(ii) ray / Sinar .

......


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


28(d) What is the container used to keep the radioactive source?

Bekas apakah yang digunakan untuk menyimpan sumber radioaktif

..


(e) Table 8.1 shows reading of the rate meter for 6 bottles through detector and radioactive source?Jadual 8.1 menunjukkan bacaan meter kadar bagi 6 botol yang melalui pengesan dan sumber radioaktif

Bottle/Botol A B C D E FRate meter reading/Bacaan meter kadar(count per minute/Bilangan per minit)


(i) Which bottle shows least volume of juice?Botol yang manakah menunjukkan isipadu yang tidak cukup?

......


(ii) State your reason for the answer in 8(e)(i).Nyatakan sebab jawapan anda di 8(e)(i).

......


(f) Now, all the bottles and radioactive sources are removed.Sekarang, semua botol dan sumber radioaktif dikeluarkan.

(i) What can you observe at the rate meter reading?Apakah yang dapat diperhatikan pada bacaan meter kadar?

......


(ii) State your reason for the answer in 8(f) (i)Nyatakan sebab jawapan anda di 8(f)(i).

......


SULIT 4531/2


29JOHOR 2009, question 8

Diagram 8.1 shows an underground water pipe that is leaking. The radioactive salt contains radioisotope is used todetect the leakage.Rajah 8.1 menunjukkan satu paip air di bawah tanah yang bocor. Garam radioaktif yang mengandungi radioisotopdigunakan untuk mengesan kebocoran.


Table 8.1 shows four radioisotopes with their respective properties.Jadual 8.1 menunjukkan empat radioisotop dengan sifat masing-masing.

RadioisotopesRadioisotop

Type of radiationJenis sinaran

Half-lifeSeparuh hayat

Physical stateKeadaan fizikal

Cobalt-6 0Kobalt- 60

GammaGama

5.27 years5.27 tahun

SolidPepejal

Strontium-90Strontium-90

BetaBeta

28.5 years28.5 tahun

SolidPepejal

Sodium-24Natrium-24

GammaGama

15 hours15 jam

Liquidcecair

Phosphorus-32Fosforus-32

BetaBeta

14.3 days14.3 hari

Liquidcecair


(a) What is meant by half-life?Apakah yang dimaksudkan dengan separuh hayat?

..


(b) Based on the Table 8.1, state the suitable properties of the radioisotope to detect the leakage.Give reason for the suitability of the properties.Berdasarkan Jadual 8.1, nyatakan sifat-sifat radioisotop yang sesual untuk mengesan kebocoran pada paip.Beri sebab mengapa sifat-sifat itu sesuai.

(i) Type of radiation / Jenis sinaran

......

......

Reason / sebab

......


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


30

(ii) Half-life / Separuh hayat

......

......

Reason / sebab

......


(iii) Physical state / Keadaan fizikal

......

......

Reason / sebab

......


(c) Determine the most suitable radioisotope that can be used to detect the leakage.Tentukan radioisotop yang paling sesuai digunakan untuk mengesan kebocoran pada paip.

..


(d) The radioisotope in 8(c) has an initial count rate of 1600 counts per minute. Calculate the time taken for theradioisotope in the water to become 100 counts per minute.Radioisotop dalam 8(c) mempunyai kadar bilang awal sebanyak 1600 bilang per minit. Kirakan masa untukradioisotop dalam air menjadi 100 bilangan per minit.

[2 mark / 2 markah]

(e) Cobalt-60 emits gamma ray.Kobalt-60 memancarkari sinar gama.

(i) State one property of the gamma ray.Nyatakan satu sifat sinar gama.

......


(ii) Compare the speed of gamma ray and speed of light in the vacuum.Bandingkan kelajuan sinar gama dan kelajuan cahaya dalam vakum.

......


SULIT 4531/2



Diagram 8.1 shows a method used to detect leakage of pipes lay underground. A little radioisotope substance isdissolved in the water that flows in the pipes. A Geiger-Muller tube which is connected to the rate meter is then movedover the pipes according to the layout plan of the underground pipes.Rajah 8.1 menunjukkan satu kaedah yang digunakan untuk mengesan kebocoran paip bawah tanah. Sedikit bahanradioisotcp dilarutkan di dalam air yang mengalir di dalam paip. Tiub Geiger-Muller yang disambung kepada meterkadar kemudian digerakkan di atas paip mengikut plan kedudukan paip bawah tanah.


Table 8.1 shows the readings of the rate meter at the different locations.Jadual 8.1 menunjukkan bacaan meter kadar pada kedudukan yang berbeza.

Location of Geiger-Muller TulKedudukan tiub Geiger-Muller A B C D E F

Reading of the rate meter / counts per minutesBacaan meter kadar / bilangan per minit 300 295 284 372 290 216


(a) What is meant by radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotcpe?

..


(b) Based on table 8.1, state the location on the pipe where the leakage takes place. State reason for your answer.Berdasarkan jadual 8.1, nyatakan kedudukan paip di mana kebocoran berlaku. Nyatakan sebab bagi jawpananda.

..

..[ 2 mark / 2 markah]

Table 8.2 shows the time taken for radioisotope of sodium-24, cobalt-60 and radium-226 to decay to 12.5% from initialactivity and the radioactive emission.Jadual 8.2 menutjukkan masa diambil untuk radioisotcp sodium-24, cobalt-60 and radium-226 merput kepada 12.5 %dan keaktfan asal dan sinaran radioaktif yang dibebaskan.

RadioisotopeRadioisotop

Time taken to decay to 12.5%Masa diambil untuk mereput

Sehinga 12.5%Radioactive emission

Sinaran radioaktifSodium-24 45 hours /jam BetaCobalt-60 15.9 years /tahun Gamma

Radium-226 4860 years / tahun Alpha


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


32

(c) Based on table 8.2,Berdasarkan jadual 8.2,

(i) Write the decay equation for Radium-226 ( Ra22688 ) if it decay to Radon ( Rn22286 )Tulis persamaan bagi pereputan radium-226 ( Ra22688 ) jika ia mereput kepada radon (22 Rn22286 )

[2 mark / 2 markah]

(ii) Calculate the half life for every radioisotope.Hitung separuh hayut untuk setiap radioisotope.

[4 mark / 4 markah]

(d) Based on your answer in 8(c)(ii) and table 8.2 suggest the suitable radioisotope to detect the leakages ofunderground pipe. Gives 2 reasons for your answer.Berdasarkan jawpan anda dalam 8(c) (ii) dan jadual 8.2 cadangkan radioisotcpe yang sesuai untuk mengesankebocoran paip bawah tanah. Berikan 2 sebab bagi jawapan anda.

..

..

..

..[ 3 mark / 3 markah]

SULIT 4531/2



Diagram 8.1 shows a graph of the number of radioactive nuclei, N versus time for a radioisotope P.Rajah 8.1 menunjukkan graf bilangan nukleus radioaktif, N melawan masa bagi satu radioisotope, P.


(a) What is the meaning of half- life?Apakah yang dimaksudkan dengan separuh hayat?

..


(b) Determine the half- life of radioisotope P from the graph in Diagram 8.1.Tentukan separuh hayat bagi radioisotop P dan graf pada Rajah 8.1.

[2 mark / 2 markah]

(c) The equation below shows the decay of Actinium ( Ac22789 ) to Thorium ( Thab ) by emitting a beta-particle.Persamaan di bawah menunjukkan pereputan bagi Actinium ( Ac22789 ) menjadi Thorium ( Thab ) dengan memancarzarah beta.

ThAc ab22789(i) Find the value of a and b

Cari nilai bagi a dan b

[2 mark / 2 markah](ii) Determine the number of protons and neutrons of Actinium-227

Tentukan bilangan proton dan neutron bagi Actinium-277

[2 mark / 2 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


34(d) A company which manufactures breakfast cereals wishes to check the level of cereal in the packed boxes. A

radioactive source and a detector are used to detect the level of cereal in the boxes as shown in Diagram 8.2.Sebuah syarikat bijirin sarapan pagi ingin memeriksa aras bUirin di dalam kotak bungkusan. Satu sumberradioaktif dan sebuah pengesan digunakan untuk mengesan aras bjirin di dalam kotak bungkusan sepertiditunjukkan dalani Rajah 8.2


Table 8.1 shows the properties of four radioactive sources.Jadual 8.1 menunjukkan sifat-sifat 4 sumber radioaktif

SourceSumber

Type of radiationJenis Sinaran


A AlphaAlfa50 years50 tahun

B Gammagama40 days40 hari

C Betabeta300 years300 tahun

D Gammagama50 minutes

50 minit


Based on Table 8.1, state the suitable properties of the radioactive sources to detect the level of cereal in thepacked boxes. Give reason for the suitability of the properties.Berdasarkan Jadual 8.1, nyatakan sfat-sifat sumber radioaktfyang sesuai untuk mengesan paras bjirin dalamkotak bungkusan. Beri sebab menagapa sifat-sifat itu sesuai.

(i) Type of radiation / Jenis Sinaran

......

Reason / sebab

......

[2 mark / 2 markah]

(ii) Half-life / Separuh hayat

......

Reason / sebab

......

[2 mark / 2 markah]

(e) Based on the answers in 8 (d), determine the most suitable radioactive source in Table 8.1 to detect the level ofcereal in the packed boxes.Berdasarkan jawapan di 8(d), tentukan sumber radioaktif dalam Jadual 8.1 yang paling sesuai yang bolehdigunakan untuk mengesan paras cereal di dalam kotak bungkusan.

..


SULIT 4531/2


35KEDAH 2011, question 8

Diagram 8.1 shows a transmitter sending a sound signal to determine the thickness of a layer of oil below the ground.Receiver X detects the sound signal 0.4 s after transmission. Receiver Y detects the sound signal 1.2 s aftertransmission.Rajah 8.1 menunjukkan sebuah pemancar mengeluarkan saw isyarat bunyi untuk menentukan ketebalan lapisanminyak di bawah tanah. Penerima X mengesan isyarat bunyl itu 0.4 s selepas pemancaran. Penerima Y mengesanisyarat bunyi itu 1.2 s selepas pemancaran.

Diagram 8.1 / Rajah 8.1(a) State the wave phenomenon which produces:

Nyatakan fenomena gelombang yang menghasilkan:

(i) the signal A / isyarat A

......


(ii) the signal B / Isyarat B.

......


(b) The speed of sound in the oil layer is 1500 m s-1. CalculateKelajuan bunyi dalam lapisan minyak ialah 1500 m s-1. Hitungkan

(i) The total time for the sound signal to travel through the oil layer.jumlah masa untuk isyarat bunyi itu bergerak melalui lapisan minyak

[2 mark / 2 markah]

(ii) Thickness of the oil layer.ketebalan lapisan minyak

[3 mark / 3 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


36(c) Table 8.1 shows the characteristics of four types of sound waves that could be used to determine the thickness of

the layer of oil.Jadual 8.1 menunjukkan ciri-ciri bagi empatjenis gelombang bunyi yang bolek digunakan untuk menentukanketebalan lapisan minyak itu.

Type of waveJenis gelombang

FrequencyFrekuensi

EnergyTenaga

P HighTinggiHigh

Tinggi

Q LowRendahLow

Rendah

R HighTinggiLow

Rendah

S LowRendahHigh

Tinggi


Based on Table 8.1, explain the suitability of each characteristic of the wave to determine the thickness of the oillayer.Berdasarkan Jadual 8.1, terangkan kesesuaian setiap ciri gelombang itu wituk menentukan ketebalan lapisanminyak itu.

(i) Frequency / Frekuensi:

......

......

Reason / sebab

......


(ii) Energy / Tenaga:

......

......

Reason / sebab

......


(d) Which is the most suitable type of wave determine of thickness of the oil layer?Apakah jenis gelombang yang paling sesuai untuk menentukan ketebalan lapisan minyak?

..


SULIT 4531/2



(a) What is the meant by a radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotope?

..


(b) Based on Table 8.1, state the suitable properties of the radioisotope to detect the blood clotting in thebloodstream.Give reason for the suitability of the properties.Berdasarkan Jadual 8.1, nyatakan sifat-sifat radioisotope yang sesuai untuk mengesan darah beku di dalam salurdarah. Beri sebab mengapa sifat-sifat itu sesuai.

(i) Half-life / Separuh hayat

......


(ii) Types of radiation / Jenis sinaran

......


(iii) Physical state / Keadaan fizikal

......


(iv) Compare the temperature of the gas.Bandingkan suhu gas tersebut.

......


(b) State the relationship between temperature and height of the piston for the cylinder. Explain your answer.Nyatakan hubungan antara suhu dengan tinggi omboh pada silinder itu. Jelaskan jawapan anda.

..

..


(c) Name the gas law involved.Namakan hukum gas yang terlibat.


(d) What will happen to the height of the piston, h1 on diagram 6.1 if the mass of the load decreases?Give a reason for your answer.Apakah yang berlaku kepada tinggi omboh h1, pada Rajah 6.1 jika jisim pemberat dikurangkan?Berikah satu sebab bagi jawapan.

..

..


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


38

SULIT 4531/2


39N9 2013, question 8

Rajah 8.1 menunjukkan tiub Geiger Muller yang disambungkan kepada alat meter kadar untuk mengesan paras jusoren dalam bekas. Paras jus oren dalam bekas mestilah sama sebelum dijual dalam pasaran.Diagram 8.1 shows a Geiger Muller tube connected to a rate meter to detect the level of orange juice in the container.The level of orange juice in the container must be the same bfore the sale in the market.


Jadual menunjukkan tiga radioisotope yang berbeza dengan sifat masing-masing.The table shows three different radio isotopes with their nature.

RadioisotopRadioisotope

Separuh hayatHalf-life

Jenis sinaranType of radiation

X 15 jam15 hoursAlfa

Alpha

Y 5.27 tahun5.27 yearsBetaBeta

Z 3.16 minit3.16 minutesBetaBeta


(a) Apakah yang dimaksudkan dengan keradioaktifan?What is meant by radioactivity?

..


(b) Berdasarkan jadual 8.1, nyatakan sifat-sifat radioisotop yang sesuai untuk mengesan paras jus oren. Berikansebab untuk kesesuaian sifat-sifat tersebut.Based on the table 8.1, pecfy the prcperties of a suitable radioisotope for detecting the level of orange juice. Givereasons for the suitability f these prcperties.

(i) Jenis sinaranType of radiation

......

Reason / sebab


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


40(ii) Separuh hayat

Half-time

......

Reason / sebab


(iii) RadioisotopRadioisotope

......

Reason / sebab


(c) Persamaan berikut mewakili satu tindakbalas nuclues.The following equation represents a nuclear reaction.

HHeHeH 1142

32

21

[ H21 = 2.014102 a.m.u, He32 = 3.016029 a.m.u, He

42 = 4.002603 a.m.u, H

11 = 1.007825 a.m.u]

[1 a.m.u = 1.66 x 10-27 kg, c = 3.00 x 108 ms-1]

(i) Namakan tindak balas nukleus yang terlibat.Name the nuclear reaction involved.

......


(ii) Hitungkan cacatjisim dalam unit kg.Calculate the mass defect in kg.

[2 mark / 2 markah]

(iii) Hitungkan tenaga yang terbebas melalui tindak balas nuklues ini.Calculate the energy produced through this nuclear reaction.

[2 mark / 2 markah]

SULIT 4531/2


BAHAGIAN BSection B

Bahagian B[20 marks]

[20 markah]Answer any one question.

Jawab mana-mana satu soalan.

SULIT 4531/2


BAHAGIAN CSection C

Bahagian C[20 marks]

[20 markah]Answer any one question.

Jawab mana-mana satu soalan

SULIT 4531/2


41MELAKA 2009, question 11

Diagram 11.1 shows how a doctor used radioisotope to detect the blood flow in patients leg. The radioisotope is takeninto the patients body before undergo the treatment.Rajah 11.1 menunjukkan bagaimana seorang doktor menggunakan radioisotp untuk mengesan pengaliran darah padakaki seorang pesakit. Radioisotop dimasukkan ke dalam badan pesakit sebelum menjalani rawatan.


(a) What is meant by radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotope?

[1 mark / 1 markah]

(b) The patient in Diagram 11.1 is being diagnosis with a present of radioactive in his blood stream. Describe howthe radioisotope get into his body and how the doctor diagnosis his disease by using this method.Pesakit dalam Rajah 11.1 di rawat dengan kehadiran bahan radioaktif di dalam aliran darahnya. Huraikanbagaimana radioisotop dimasukkan ke dalam badan pesakit dan bagaimana doktor itu dpat mengesan penyakitpesakit tersebut dengan menggunakan kaedah ini.

[4 mark / 4 markah]

(c) Table 11.1 shows the characteristics of five radioisotopes, P, Q, R, S and T.Jadual 11.1 menuijukkan ciri-ciri lima radioisotop P, Q, R, S dan T.


Half-lifeSparuh hayat

IonizingpowerKuasa

pengionan

PenetrationpowerKuasa

penembusan

RadioactiveradiationSinaran

radioaktif

State ofmatter

Keadaanjirim

P 5.0 minutes5.0 minitLow

RendahHigh

Tinggi GammaLiquidCecair

Q 8 days8 hariHigh

TinggiLow

Rendah AlphaSolid

pepejalR 6 hours6 jam

LowRendah

HighTinggi Gamma

LiquidCecair

S 5.27 years5.27 tahunModerateSederhana

HighTinggi Beta

Solidpepejal

T 7 hours7 jamHigh

TinggiLow

Rendah AlphaLiquidCecair


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


42

As a medical officer, you are required identify most suitable radioisotope as a radiotherapy treatment for a braintumor. study the characteristics of all the five radioisotopes based on the following aspects:Sebagai seorang pegawai perubatan, anda diminta untuk mengenalpasti radioisotop yang paling sesuai untukterapi dan rawatan ketumbuhan di otak. Kaji ciri kelima-lima radioisotop itu berdasarkan aspek yang berikut:

- The Half-lifeSeparuh hayat

- The ionizing powerKuasa pen gionan

- The radioactive radiationSinaran radioaktf

- The states of matterKeadaan jirim

Explain the suitability of the aspects.Beri sebab bagi pilihan anda.

[10 mark / 10 markah]

(f) The following equation shows a fission reaction ofUranium-235.Persamaan berikut menunjukkan satu persamaan tindakbalas pembelahan nucleus Uranium-235

energynBaKrUn 101425691362359210 3(i) What is meant by a nuclear fission?

Apakah yang dimaksudkan dengan pembelahan nukleus?[1 mark / 1 markah]

(ii) The nuclear energy produced in the fission reaction of uranium-235 is 2.9 x 10 J in 1.5 msCalculate the total lost of mass in the reaction. [c=3.Ox 108ms]Tenaga nuklear yang dihasilkan dalam tindakbalas pembelahan itu ialah 2.9 x 10 J dalam 1.5 ms.Hitungkan jumlah kehilangan jisim dalam tindakbalas itu [c = 3.0x 108 ms]

[2 mark / 2 markah]

(iii) The power generated by this reaction.Kuasa yang djanakan hasil tindak balas ini.

[2 mark / 2 markah]

SULIT 4531/2



Diagram 12.1 shows a system used in a factory to ensure the volume of guava juice in a bottle is uniform.Rajah 12.1 menujukkan satu sistem yang digunakan di sebuah kilang untuk memastikan isipadu jus buah jambu yangdiisi ke dalam botol adalah seragam.


The radioactive source, radiation detector and counter are used to detect the volume of guava juice. The radioactivesource contains a radioisotope.Sumber radioaktif pengesan sinaran dan pembilang digunakan untuk mengesan isipadu jus buah jambu. Sumberradioaktif itu mengandungi radioisop.

(a) What is meant by a radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?

[1 mark / 1 markah]

(b) Table 12.3 shows the reading of the rate meter for 6 bottles through detector and radioactive sourceJadual 12.3 menunjukkan bacaan meter kadar bagi 6 botol yang melalui pengesan dan sumber radioaktif

Bottle/Botol A B C D E FRate meter reading (count per minute)Bacaan meter kadar (bilangan perminit) 464 468 467 462 568 470


(i) State one detector that is suitable to be used for this purpose.Nyatakan satu alat pengesan yang sesuai digunakan untuk tujuan ini.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Based on table 12.3, which bottle shows the least volume of juice and state the reason for your answer.Berdasarkan jadual 12.3, botol yang manakah menunjukkan isipadu yang tidak cukup dan nyatakan sebabbagi jawapan anda.

[3 mark / 1 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


44(c) Table 12.2 shows the characteristics of five radioisotopes P, Q, R, S and T.

Jadual 12.2 menujukkan ciri-ciri bagi lima radioisotop P, Q, R, S dan T.


Half lifeSeparuh hayat

Types of rayJenis sinar

State of matterKeadaan jirim

lonising powerKuasa pengionan

P 7 hours7 jam alfasolid

pepejalhigh

tinggi

Q 10 days10 han alfaliquidcecair

moderatesederhana

R 100 days100 hari gammasolid

pepejallow

rendah

S 10 years10 tahun gammaliquidcecair

hightinggi

T 30 years30 tahun betasolid

pepejallow

rendah


As a factory engineer, you are required to determine the most suitable radioisotope that can be used by the systemto ensure the volume of guava juice is uniform. Study the characteristics of all 5 radioisotopes and explain thesuitability of the aspects.Determine the most suitable radioisotope and give the reason for your choice.Sebagai jurutera kilang, anda dikehendaki menentukan radioisotp yang paling sesuai yang boleh digunakan olehsistem untuk memastikan isipadu jus buah jambu adalah seragam. Kaji ciri-ciri kelima-lima radioisotop danterangkan kesesuaian bagi setiap aspek. Tentukan radioisotop yang paling sesuai dan beri sebab bagi pilihananda.


(d) In a radioactive decay series, Uranium-238 decays to become Radium-226 by emitting alfa and beta.Dalam siri reputan radioaktif Uranium-238 mereput menjadi Radium-226 dengan menghasilkan ala dan beta.

YXRaU 2268823892Determine the values of X and Y?Tentukan nilai X dan Y?

[5 mark / 5 markah]

SULIT 4531/2


45MELAKA 2012, question 12

An engineer uses radioisotope to detect leakage of water pipe line as shown on Diagram 12.1.He is assigned to designa system to detect the thickness of card in a factory.Seorang jurutera menggunakan radioisotop untuk mengesan kebocoran dalam saluran paip air seperti rajah 12.1. Diajuga ditugaskan untuk mereka bentuk satu sistem untuk mengesan ketebalan kad dalam kilang.


(a) What is meant by radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?

[1 mark / 1 markah]

(b) Table 6.1 shows the characteristics of five different radio isotopes.Jadual 6.1 menunjukkan ciri-ciri bagi lima radioisotop yang berbeza.

Radio isotopesRadioisotop

Characteristics of isotopeCiri-ciri isotop

Physicalstate

Keadaanfizik

Radiationemitted

Sinaran yangdipancarkan

PenetratingpowerKuasa

penembusan


V GasGasAlphaAlfa

LowRendah

30 days30 hari

W LiquidCecairBetaBeta

ModerateSederhana

8 months8 bulan

X LiquidCecairGammaGama

HighTinggi

2 years2 tahun

Y SolidPepejalBetaBeta

ModerateSederhana

32 years32 tahun

Z SolidPepejalGammaGama

HighTinggi

60 seconds60 saat


Based on Table 12.1, explain the suitable characteristics of the radioisotopes to be used to detect the thickness ofcard. Select the most suitable isotope to be used and give your reasons.Berdasarkan Jadual 12.1, terangkan kesesuaian ciri-ciri radioisotcp yang digunakan untuk mengesan ketebalankad. Pilih isotop yang paling sesuai digunakan dan berikan sebab anda.


(c) Explain the arrangement of the apparatus used to detect the thickness of card. State how radioactivity is used todetect the thickness of the card.Terangkan susunan radas yang digunakan untuk mengesan ketebalan kad. Nyatakan bagaimana keradioaktifandigunakan untuk mengesan ketebalan kad.

[3 mark / 3 markah]

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


46(d) Sketch activity against time graph to show the decay of a radioactive substance. Explain how the half-life is

determined.Lakarkan graf keaktifan melawan masa untuk menunjukkan pereputan bagi suatu bahan radioaktif. Terangkanbagaimana setengah hayat ditentukan.

[4 mark / 4 markah]

(e) The half-life of radon-22 is 4 days. Calculate the time taken for the activity of this isotope to decay to 6.25% itsinitial value.Setengah hayat bagi radon-22 ialah 4 hari. Hitungkan masa yang diambil oleh keaktifan isotop itu untuk mereputkepada 6.25% nilai asalnya.

[2 mark / 2 markah]

SULIT 4531/2



Diagram 12.1 shows how a system is used in a factory to ensure the thickness of paper sheets are uniform. The systemuses radioisotope as the radioactive source.Rajah 12.1 menunjukkan bagaimana satu sistem digunakan di sebuah kilang untuk memastikan ketebalan kertasadalah seragam. Sistem itu menggunakan radioisotop sebagai sumber radioaktf.


(a) (i) What is the meaning of radioisotope?Apakah yang dimaksudkan dengan radioisotop?

[1 mark / 1 markah]

(ii) Based on Diagram 12.1, explain how the system can be used to ensure the thickness of the paper is uniform?Berdasarkan Rajah 12.1, terangkan bagaimana sistem itu dcpat digunakan untuk memastikan ketebalankertas adalah seragam?

[4 mark / 4 markah]

(b) Diagram 12.2 shows a nuclear reactor which is used to generate nuclear energy.Rajah 12.2 menunjukkan sebuah reaktor nuklear yang digunakan untuk mejana tenaga nuklear.


You are required to investigate the characteristics of the features in the nuclear reactor as shown in Table 12.1Anda dikehendaki menyiasat ciri-ciri bahagian dalam reaktor nuklear seperti yang ditunjukkan dalamJadual 12.1

ForExaminer suse

SULIT 4531/2


48

NuclearReactorReaktornuklear

Material forthe

moderatorBahan untuk

moderator

Material forthe control

rodBahan untukrod pegawal

Material forthe coolant

Bahan untukpenyejuk

Thickness ofconcrete

shieldKetebalan

perisaikonkrit

P GraphiteGrafitKryptonKripton

OilMinyak

ThinNipis

Q IronBesiBoronBoron

OilMinyak

ThinNipis

R GraphiteGrafitBoronBoron

Heavy waterAir berat

ThickTebal

S IronBesiKryptonKripton

Heavy waterAir berat

ThickTebal


Explain the suitability of each characteristic of the features in the nuclear reactor which can generate a controllednuclear reaction safely. Determine the most suitable reactor to be used.Terangkan kesesuaian ciri seticp bahagian dalam reaktor nukler itu yang dapat menghasilkan tenaga nuklearyang terkawal dan selamat. Tentukan reaktor yang paling sesuai untuk digunakan.

Give reasons for your choice.Berikan sebab-sebab bagi pilihan anda.


(c) A nuclear reaction is represented by the following equation:Satu tindakbalas nuklear diwakili oleh persamaan berikut:

energynRbCsnU 109337141551023592 2The mass defect produced in the reaction is 0.19585 u.Cacat jisim yang dihasilkan dalam tindakbalas adalah 0.19585 u.[1 u = 1.66 x 10-27 kg]

Calculate,Hitungkan,

(i) energy releasedtenaga yang dibebaskan

(ii) Power generated in 5 s.Kuasa yang djanakan dalam 5 s.

[5 mark / 5 markah]

SULIT 4531/2



Diagram 12.1 shows a Geiger Muller tube is connected to a counter that reads the background reading.Rajah 12.1 menunjukkan sebuah tiub Geiger Muller yang disambungkan kepada pembilang yang memberikan bacaanlatar belakang.


(a) Name one source that produced the background reading.Namakan satu punca yang menghasilkan bacaan latar belakang.

[1 mark / 1 markah]

(b) Diagram 12.2 shows a charged electroscope. When a radioactive source is brought near the metal plate of theelectroscope the gold leaf collapsed.Rajah 12.2 menunjukkan sebuah elektroskop bercas. Apabila satu sumber radioaktf dibawa mendekati plat logamelektroskop itu daun emas akan menguncup.


(i) Name the type of radiation emitted by the source.Namakan jenis pancaran yang dipancarkan oleh sumber.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Explain why the gold leaf collapsed.Terangkan mengapa daun emas itu menguncup.

[3 mark / 3 markah]

(c) Radioisotopes is used to detect the position of blood clots (thrombosis) in the blood vessels. You are required toinvestigate the characteristics of the radioisotopes as shown in Table 12.1.Radioisotop digunakan untuk mengesan kedudukan darah beku di dalam salur darah. Anda dikehendaki untukmenyiasat ciri-ciri radioisotop seperti ditunjukkan dalam Jadual 12.1.


State cf MatterKeadaan Jirim

Half lifeSetengah hayat

Type of radiationJenis Sinaran

Type of detectorJenis Pengesan

J LiquidCecair6 days6 hari

GammaGama

GM tubeTiub GM

K LiquidCecair15 hours15 jam

GammaGama

GM tubeTiub GM

L SolidPepejal140 days140 hari

BetaBeta

Spark counterPembilang bungapi

M SolidPepejal28 years28 tahun

BetaBeta

Spark counterPembilang bungapi


ForExaminer suse

SULIT 4531/2


50

Explain the suitability of each characteristics of the radioisotope to be used to detect the blood clots in the bloodvessels. Determine the most suitable radioisotope that can be used to detect the position of the blood clots.Terangkan kesesuaian setiap ciri radioisotop yang akan digunakan untuk mengesan kedudukan darah beku dalamsalur darah. Tentukan radioisotop yang paling sesuai yang boleh digunakan untuk mengesan kedudukan darahbeku itu.

Give reasons for your choice.Beri sebab-sebab untukpilihan anda.


(d) A nuclear reaction is represented by the following equation:Satu tindak balas nuklear diwakili oleh persamaan berikut:

energynRbCsnU 109337141551023592 2Mass of:Jisim bagi:

[ U23592 = 235.04392 u, n10 = 1.00867 u, Cs

14155 = 140.91963 u, Rb

9337 = 92.92157 u]

[1 u = 1.66 x 10-27 kg][Speed of light / halaju cahaya, c = 3.0 x 108 ms-1]

Based on the equation,calculate:Berdasarkan persamaan itu, hitungkan:

(i) The mass defect in kgCacat jisim dalam kg.

(ii) The energy released.Tenaga yang dibebaskan

[5 mark / 5 markah]

Documents

Bab 10 - Radioaktif