[SRI문제012] cyclotron에서 나오는 22 MeV 중양자를 Mg (78.6% [eqn: rm `_{ }^{24} {Mg }], 10.11% [eqn: rm `_{ }^{25} {Mg }], 11.29% [eqn: rm `_{ }^{26} {Mg }])에 쪼여 [eqn: rm ` _{} ^{26} Mg(d, alpha )` _{} ^{24} Na] 반응(반응단면적 25mb)을 얻었다. Mg 표적의 두께는 0.1 mm, 밀도는 1.74 g/㎤, 원자량은 24.3, 표적의 크기는 충분히 넓어서 입사선속을 완전히 받아들인다고 가정한다. 또 입사 중양자선속의 전류는 100 μA이고, 선속이 표적에 닿는 면적은 1 cm2, 조사시간은 2시간이다. 이때 생성핵 [eqn: rm ` _{} ^{24} Na](반감기 15시간)의 방사능을 계산하시오.

[sol]

표적 : 질량[eqn: rm= 0.01cm TIMES 1cm^2 TIMES 1.74g/cm^3 = 1.74 TIMES 10^-2 g]

[eqn: rm `_{ }^{26 } {Mg }]원자수(N)[eqn: rm= { 1.74 TIMES 10^-2 TIMES 0.1129} over {24.3 } TIMES 6.02 TIMES 10^23 = 4.87 TIMES 10^19 ~개]

입자속밀도 [eqn: rm100 mu A / cm^2][eqn: rm =10 ^{-4} `C/cm ^{2} ․s=6.25 TIMES 10 ^{14} `개/cm ^{2} ․s]

생성핵 [eqn: rm `_{ }^{24 } {Na }] : 반감기 = 15시간

반응단면적 : [eqn: rm sigma = 25mb = 25 TIMES 10^-27 cm^2]

[eqn: rm A=N sigma φ (1-e ^{- {0.693} over {T _{1/2}} .t} )]

[eqn: rm =(4.87 TIMES 10 ^{19} 개)TIMES(25 TIMES 10 ^{-27} cm ^{2} )TIMES(6.25 TIMES 10 ^{14} cm ^{-2} BULLET s^-1 ) TIMES (1-0.9115)]

[eqn: rm= 6.73 TIMES 10^7 dps = 1.82mCi]