照射線量が1C/kgの時、1kgの空気が吸収するエネルギー[Gy]はいくらか。ただし、素電荷を1.6×10^-19C、電子が空気中に一個のイオンを作るために消費される平均のエネルギーを34eVとする。


自分で計算して、51[J]となったのですが、聞かれているのは[Gy]なので0.051[Gy]で合っていますでしょうか?
よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

1クーロンの電荷が素電荷(つまり電子1個の電荷)の何個分かを計算すると


  1 (C) / [1.6 * 10^(-19) (C) ] = 0.625 * 10^19 (個)
従って、1クーロンの電荷を作るための電離に必要なエネルギーは
  Ei = 34 (eV) * 0.625 * 10^19 (個) ≒ 21 * 10^19 (eV)

1 eV = 1.602 * 10^(-19) J であるから、
  Ei ≒ 34 (J)

(注)実は、「素電荷」は電子1個分の電荷だし、
 ・1アンペア=毎秒1クーロンの電荷の流れ(クーロン/秒)
 ・1ボルト=1アンペアの電流が流れる導体の2点間において消費される電力が1ワットであるときの、その2点間の電圧 (V = W / A)
 ・1ワット=毎秒1ジュールの仕事(ジュール/秒)
 ・1電子ボルト=1ボルトの電位差で電子を加速したときのエネルギー
なので、回り回って「電子ボルト」の数値が「ジュール」の数値になっています。偶然の一致ではありません。
 つまり「1C/kgの照射線量で、1kgの空気に与える eV 単位のエネルギー値が、吸収線量の値」なのです。下記のリンク先で、下記の式になっているのもそのためです。
  D = W2 * Q/m
(D:吸収線量、W2:eV 単位での空気中のイオン対生成エネルギー(W値)、Q:電離で発生する電荷、m:空気の質量)
http://blog.livedoor.jp/nijhousi/archives/521344 …
 最終結果の「公式」をただ丸暗記するのでなく、こういった相互の因果関係をきちんと理解するようにした方が、理解が深くなります。

 従って、1kgの空気が吸収するエネルギーは 34 J であり、これに相当する吸収線量は 34 Gy です。

 そもそも、51 J はどのように計算しましたか? また、この 51 J から 0.051 Gy をどのように計算しましたか?
正しい答えを知ることよりも、「何故そう間違えたか」が重要でしょう。
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この回答へのお礼

51になったのは違う問題の数字を間違えて入れてしまっていたからでした。
とても詳しくありがとうございました!勉強し直します。

お礼日時:2016/06/14 17:22

電離放射線の照射により物質 1 kg につき 1Jの仕事に相当するエネルギーが与えられるときの吸収線量を1グレイと定義する。


SI単位系で、J/kg。

なので、51[J]だったら51[Gy]。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時:2016/06/14 17:22

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 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
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 E = 1240/540 = 2.30[eV]
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 したがって分配比はこれらの濃度比だから次のようになります。
  D=[酸]org/[酸]aq=[HA]org/[HA]aq+[A-]aq
 一方、分配係数の方は液相中での一つの化学種に注目していますので、例えばHAに注目するとその分派池数は
  Kd=[HA]org/[HA]aqとなります。
 まとめると、分配比は液相における全化学種の濃度の和の比であり、一方分配係数は液相中の一種類の化学種の比となります。このことからある液相で一種類の形態でしか存在しない化合物においては分配係数と分配比は同じ値になります。

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分配比Dは特定の化合物の全濃度の比率であって、分配係数Kdは一つの化学種の濃度比です。
 例えば、ある弱酸HAを考えている時、水相中ではプロトンが解離してHAとA-の2種類が存在ています。したがって水相中でのHAの全濃度は[酸]aq=[HA]aq+[A-]aqになります。また有機相では酸は解離しませんので有機相...続きを読む

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乾式は汚れたら交換するしかありません。
(エアガンなどで汚れを吹き飛ばす事は出来ますが新品の性能には程遠い状態です)

で。。。
意見が分かれるところかもしれませんが。。。

個人的には「乾式」をお勧めします。

湿式を日産車のようなホットワイヤー式のエアフロセンサーの車で使用すると、エアフィルターに付けるフィルターオイルがそのセンサーについてしまい、うまく吸気をコントロールできなくなります。

特に、自分で洗浄をした後のオイル量が多い時になりやすいです。

ちなみに。。。
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次のリンクは車のROMをチューンするショップですが、エアクリーナのメンテナンスなどは参考になると思います。
http://www.ricv.zaq.ne.jp/ksrom/mentenansu.htm

湿式はエアーフィルター(主にスポンジ)に付けたオイルで空気をろ過しているため、細かいごみに強いです。
逆に乾式はスポンジや紙などがありますが、素材の隙間を通る時にろ過するので、その隙間より小さいごみは取れにくいです。

オフロードを走るような場合は湿式が向いているといわれていますが、通常の使用であれば乾式で十分です。

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Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
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Eとは何でしょうか?

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回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
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教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q金の半径について

こんにちは、
下記HPは金の性質を表したものです。
この原子半径とは、原子の廻りを廻っている電子の半径なのでしょうか?
それとも、原子核の半径なのでしょうか?
また、( )内は、計測値ですが、左の数値は何を表しているのでしょうか?

http://wkp.fresheye.com/wikipedia/%E9%87%91

Aベストアンサー

>なお、イオン半径ですが、金は遷移元素ですので最外殻がなくなるわけではないので大きくなっても不思議はないでしょう。

遷移金属でも普通イオン半径は原子半径よりも小さいです。

Cu 128nm  Cu2+ 87nm
Ni 125nm  Ni2+ 83nm
Fe 126nm  Fe2+ 75nm  Fe3+ 69nm
(理科年表より)

原子半径がほとんど変化していないというところに遷移金属の特徴が出ています。でもどの金属もイオンになると5割ほど小さくなっています。つまっていないd殻があるのですが最外殻にほとんど差がないので原子半径が似てきます。イオンになれば最外殻が離れます。

水銀や銀でも小さくなっています。金は分かりません。別の理由かもしれません。

理科年表の値とコットン・ウイルキンソンの値もかなり違っています。

とにかく金属について共有結合半径とかVDW半径とかの言葉を使っていることについては全体が信用できないと感じる一番大きいところです。

コットン・ウイルキンソン・ガウスの基礎無機化学の中にはこの言葉が出てきます。金属と非金属を同じ表に中に書いてあって同じ説明で済ませています。このあたりにも出所がありそうです。

>なお、イオン半径ですが、金は遷移元素ですので最外殻がなくなるわけではないので大きくなっても不思議はないでしょう。

遷移金属でも普通イオン半径は原子半径よりも小さいです。

Cu 128nm  Cu2+ 87nm
Ni 125nm  Ni2+ 83nm
Fe 126nm  Fe2+ 75nm  Fe3+ 69nm
(理科年表より)

原子半径がほとんど変化していないというところに遷移金属の特徴が出ています。でもどの金属もイオンになると5割ほど小さくなっています。つまって...続きを読む

Qレイリー散乱とトムソン散乱などの違い

レイリー散乱とトムソン散乱などの違い

こんにちは!
機器分析を勉強しているのですが、
レイリー散乱とトムソン散乱などの違いが分かりません。
簡単な認識としては

入射光と励起光の波長が等しいものがトムソン散乱で
入射光と励起光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱
入射光と反射光(回折光)の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と反射光の波長が違うものがコンプトン散乱という認識でいいでしょうか?

それと、コンプトン散乱は運動量が一定という解説がされていましたが、
入射光と反射光との波長が違っているという、これはどういうことでしょうか?

簡単でいいので説明してください。

Aベストアンサー

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分に短いときに起こる弾性散乱のことをトムソン散乱と呼ぶ」というくらいの認識でいいんじゃないかと私は思います。

原子や分子やイオンでは、電子遷移を起こす波長というのは紫外線や可視光線の波長ですから、
可視光線を試料に照射したときに起こるのがレイリー散乱と(アンチ)ラマンストークス散乱で、
X線を試料に照射したときに起こるのがトムソン散乱とコンプトン散乱である、
と考えていいです。


> という認識でいいでしょうか?

試料に照射する光のことを、励起光または入射光と呼びます。つまり励起光と入射光は同じものです。

X線回折実験では、散乱光(散乱X線)が互いに干渉することにより回折光(回折X線)ができます。回折光(回折X線)のことを反射光(反射X線)ということもあります。トムソン散乱は干渉性散乱なので回折が起こりますけど、コンプトン散乱は非干渉性散乱なので回折が起こりません。ですので、コンプトン散乱により出てきた光のことを反射光(反射X線)と呼ぶのは、間違いとまではいいませんけど、避けたほうが無難でしょう。トムソン散乱により出てきた光を反射光(反射X線)または回折光(回折X線)と呼ぶことは、まったく問題ありません。

これらをふまえると、

入射光と散乱光の波長が等しいものがレイリー散乱、
入射光と散乱光の波長が違うものが(アンチ)ラマンストークス散乱、
入射X線と散乱X線の波長が等しいものがトムソン散乱、
入射X線と散乱X線の波長が違うものがコンプトン散乱。

ということになります。


> コンプトン散乱は運動量が一定

運動量が一定、ではなく、運動量の和が一定です(運動量はベクトルなのでベクトル和が一定)。

 入射光の運動量+試料中のある一個の電子の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

左辺の第二項(試料中のある一個の電子の運動量)は、他の三項に比べると無視できるほど小さいので、

 入射光の運動量=散乱光の運動量+弾き飛ばされた電子の運動量

になります。

参考URL:http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part3/P37/Compton_effect.htm

入射光と散乱光の波長が等しいものを弾性散乱といいます。
入射光と散乱光の波長が違うものを非弾性散乱といいます。

トムソン散乱とレイリー散乱は弾性散乱です。
(アンチ)ラマンストークス散乱とコンプトン散乱は非弾性散乱です。

トムソン散乱とレイリー散乱の違いについては、専門家の人には怒られてしまうかもしれませんけど、「入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長と同じくらいかそれよりも長いときに起こる弾性散乱のことをレイリー散乱と呼び、入射光の波長が電子遷移を起こす光の波長よりも十分...続きを読む

Q弾性散乱=干渉性散乱?

弾性散乱と干渉性散乱は同じことでしょうか?

どちらもエネルギーの授受がなく、方向のみが変化する現象と理解していたのですが。。。
とある教科書で両者を使い分けているような表記があったため混乱しています。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

そう単純には言えません。
光りの散乱で有名なラーマン散乱は一般的に非弾性で干渉性、
ミー散乱は弾性で干渉性と言われています。

ドイツのWikiに簡潔にまとめられていたので訳して紹介します。

Wiki衝突Stoss
http://de.wikipedia.org/wiki/Elastischer_Sto%C3%9F#Elastischer_Sto.C3.9F
(動画が見られます)

弾性衝突
2つの物体が、エネルギを例えば熱や変形エネルギの様な内部エネルギに
転換することなく衝突すること。エネルギ保存則によれば、衝突前の運動エネルギ
(力学的エネルギ)の和は衝突後の力学的エネルギ(運動エネルギ)の和に等しい。
同じ事は運動量のベクトル和に対いても運動量保存則として成りたつ。

散乱
素粒子物理学、原子物理学、核物理学、または光子が関与している場合は散乱と呼ばれる。
ここでも同じように、非弾性散乱(非弾性衝突)は力学的エネルギがそのものとして
保存されるのでは無く、部分的に例えば励起エネルギとして使われるか、または結合の
切断に使われる。
ある一つの光子が非弾性散乱に関与する場合は一般的にはその波長が変化する。


Wiki散乱Streuung
http://de.wikipedia.org/wiki/Streuung_(Physik)

弾性散乱と非弾性散乱は区別される。弾性散乱(弾性衝突も参照)では力学的エネルギの
和は衝突以前のそれと同じ大きさである。非弾性散乱ではこれに対して、例えば既に有る
力学的エネルギの一部がある原子の励起エネルギに転化したり、またはある結合を切る
イオン化過程で使われたりする。

狭い意味では非弾性散乱は入射された粒子が衝突後に、エネルギは減少しても、まだ存在し
しており、広い意味では吸収過程(入射粒子が「消滅」する過程)も非弾性散乱過程に
含まれている。

波の散乱では、干渉性散乱と非干渉性散乱が区別される。干渉性散乱では入射波と散乱波の
間には確かな位相関係があり、非干渉性散乱には無い。干渉性光線が干渉的に散乱されると、
散乱光は相互に干渉する。これは特にレントゲン線(X線)回折に応用される。

そう単純には言えません。
光りの散乱で有名なラーマン散乱は一般的に非弾性で干渉性、
ミー散乱は弾性で干渉性と言われています。

ドイツのWikiに簡潔にまとめられていたので訳して紹介します。

Wiki衝突Stoss
http://de.wikipedia.org/wiki/Elastischer_Sto%C3%9F#Elastischer_Sto.C3.9F
(動画が見られます)

弾性衝突
2つの物体が、エネルギを例えば熱や変形エネルギの様な内部エネルギに
転換することなく衝突すること。エネルギ保存則によれば、衝突前の運動エネルギ
(力学的エネルギ)の和は衝突後の...続きを読む


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