令和6年度　化学　第1種放射線取扱主任者試験　解説と模擬問題

総評
模擬問題
解説

総評

　選択式全30問中、不適切問題1問、難問6問
　不適切問題が1問あるものの、無理問題はない
　難問も飛びぬけて難しいものはなく、むしろ少し難しいかな、という感じで難問認定したものが多く、全体的にバランスの取れた問題が多い気がする
　化学は例年、難しい問題を出し放題なので、割と当たり年かもしれない

模擬問題

令和6年度　化学

国家試験問題そのものではなく、模擬問題です
令和6年度の過去問を参考に、解けなくてはならない問題のみが出題されます
不適切問題がありましたら、ご連絡いただけるとありがたいです

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235Uの熱中性子による核分裂に関して、誤っているものはどれか

中性子過剰核種が生成する。

1回の核分裂で2～3個の中性子が発生する。

反応断面積は、238Uの方が235Uに比べて大きい。

質量非対称核分裂が生じる。

2 / 22

安定核種のみで構成されている選択肢はどれか

56Fe 57Fe 59Fe

24Mg 25Mg 26Mg

32S 33S 34S

16O 17O 18O

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1 TBqの18Fが壊変して、18Fの原子数の期待値が1個となるのに要する時間[h]として最も近い値は次のうちどれか。なお、18Fの半減期は110分とする。

200

150

100

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放射平衡になるものはどれか

85Sr → 85Rb

137Cs → 137Ba

68Ge → 68Ga

l25I → 125Te

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放射性試薬に関して、正しいものはどれか

60CoCl2水溶液は、塩基性にして保存する。

分解し易い標識化合物は、使用前に精製して実験に用いる。

3H標識化合物の水溶液は12℃で保存する。

6 / 22

ラドンに関して、正しいものはどれか

水に溶けているRnは沈殿により除去できる。

Rnの溶解度は、トルエンに比べて水の方が大きい。

222Rnの子孫核種は降雨時に地表面に降下する。

室内のRn濃度は換気が止まると低下する。

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同族元素の関係にあるものはどれか

35Sと125Ｉ

32Pと204Pb

27Mgと87Rb

24Naと134Cs

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252Cfに関して、正しいものはどれか

約2年半で原子数が半減する。

煙感知器の線源として利用される。

核壊変に伴いγ線を放出する。

主にα壊変をするが、一部は自発核分裂する。

9 / 22

安定同位体が複数あるものはどれか

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陽電子に関して、誤っているものはどれか

陽電子消滅法は高分子材料中の空孔(ボイド)のサイズを知る手法として利用される。

消滅放射線のエネルギーは、消滅直前の陽電子と電子の運動量を反映した広がりを持つ。

ポジトロニウムには、陽電子と電子のスピンが平行のものと反平行のものの2種類がある。

ポジトロニウムの寿命は約1秒である。

11 / 22

イメージングプレートに関して、正しいものはどれか

赤紫色に発行する蛍光体である

時間経過とともにフェーディングが進行する。

トリチウムには感度がない。

α線には感度がない。

12 / 22

Coを精製したところ55Coの放射能は100 MBqであった場合、その壊変で得られる55Feの最大の放射能[Bq]はいくつか

5.6×10^3

3.7×10^5

7.6×10^4

2.0×10^2

13 / 22

比放射能に関して、正しいのはどれか

1 MBqの[14C]アニリン1 mLをベンゼン100 mLに溶解したときの比放射能は0.01 MBq・mL－1である。

32Pの比放射能は無担体のとき最大である。

無担体32Pは時間が経ると比放射能の値が変わる。

比放射能既知の標識化合物の重量は直接希釈法によって求めることができる。

14 / 22

原子炉による中性子照射に関して、誤っているものはどれか

熱中性子放射化分析ではNaを分析できない。

試料に照射される熱中性子束は周囲の物質の影響を受けることがある。

熱中性子束の測定には、Au箔を用いることができる。

Li化合物を有機化合物と混合して照射すると、有機化合物をトリチウムで標識できる。

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放射性同位体と用いられる分析・計測装置、および利用される放射線の関係として正しいものはどれか

63Ni ECDガスクロマトグラフ β線

137Cs 水分計中性子線

55Fe メスバウアー分光装置 γ線

35S レベル計 X線

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水素と炭素の捕集に関して、誤っているものはどれか

3Hと14Cの化合物が混在している場合は、完全燃焼したのちに捕集する。

水蒸気状トリチウムは冷却して捕集する。

水蒸気状トリチウムはシリカゲル乾燥剤で捕集する。

炭酸ガスは酸性溶液で捕集する。

17 / 22

放射性気体が発生するものはどれか

熱中性子照射した硝酸ウラニルを希硝酸に溶かした。

金属銅に35Sで標識した濃硫酸を加えて加熱した。

22Naで標識した塩化ナトリウム水溶液を硫酸酸性にした。

32Pで標識したリン酸カルシウムに塩酸を加えた。

18 / 22

放射線を照射した物質に関して、正しいものはどれか

水和電子では、電子が数百個の水分子に束縛されている。

放射線照射によって重合反応を開始させ、高分子を生成することができる。

スパー(スプール)は放射線の進行方向に対して直角方向に形成される。

金属中では100 eVの照射あたり15個程度のラジカルが生成する。

19 / 22

水溶液における放射性同位体の化学分離に関して、正しいものはどれか

放射性同位体の担体として、目的の放射性同位体とは異なる元素を用いることもある。

同位体担体を加える場合は、目的の放射性同位体と質量を一致させる。

共沈分離において目的の放射性同位体を溶液に留めるために加える担体をスカベンジャーという。

水酸化鉄(Ⅲ)の沈殿と共に目的としない放射性同位体を共沈させて除去する場合、水酸化鉄(Ⅲ)を保持担体という。

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次の核反応のうちハロゲンの同位体を生成する反応はどれか

18O(p , n)

15N(d , p)

23Na(n , γ)

21 / 22

ヨウ素に関して、正しいものはどれか

125Iは、宇宙線とキセノンの核反応で生成する。

128Iは、シングルフォトン断層撮影法(SPECT)に用いられる。

131Iは、甲状腺疾患の治療に用いられる。

123Iは、陽電子放射断層撮影法(PET)に用いられる。

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[64Cu]CuSO4と[65Zn]ZnSO4の混合水溶液に、よく磨いた鉄板、銅板、亜鉛板、銀板を入れたときの反応として正しいものはどれか

銀板に65Znが析出する。

銅板に65Znが析出する。

亜鉛板に65Znが析出する。

鉄板に64Cuが析出する。

あなたのスコアは

平均スコアは 52%

解説

　対策ノートで対応できていた問題に関しては特に記載しませんので、下記のページを参照して下さい

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・放射性核種・放射性壊変と放射能 / 核分裂・放射平衡・核反応とRI製造・RIの分離法・放射化分析・RIの化学分析への利用・化学反応　放射線と化学についての範囲　出題範囲が物理と被りやすいので、対策ノートではどちらかに記載してあるはず　記事検索を使っていただけると探しやすい　出題方式としては選択問題30問30点、文章問題大門2問30点の計60点　放射線主任者の問題としては結構直球に「ザ・放射線」みたいな内容なのでできるだけ得意科目にしたい　出題範囲の一つにRIほぼ関係なく、化学反応式を覚えてなくてはならない問題があるので、中学化学程度でいいがまとめて覚えておくとよい

　ここからは当サイトが独断と偏見で、難問または無理問題として認定した問題について解説します

問1　難問

　存在比に関する問題
　計算自体は難しくはないのだが、ぱっとこれが一問目に来て、さっと答えられるような内容ではない
　受験生の心を挫く一問

放射性壊変と放射能 / 核分裂

放射性壊変と放射能(R6.3, R6.8(物理), R5.5, R4.1.4.13, R3.14(生物), R3.19, R1.2.3.4)・放射能A　　A　＝　-dN/dt　＝　λ×N・壊変定数λ　λ　＝　loge2/T　＝　0.693/T　T：半減期　・原子数N　(R6.1(実務), R6.2,R5.1.3, R4.2(実務), R3.4)　N＝N0×e-λt　N0：初期原子数　e-λt：原子核がtに壊変しない確率　N　＝　w/W×6.02×1023　w：放射性物質の質量　W：対象物質の原子量　w/W：モル数　6.02×1023：アボガドロ定数・分岐比　 (R2.1,R1.2.7(物理))　λ＝λ1+λ2+λ3+……　　λ1，λ2，λ3：部分半減期　分岐比　→　λ1：λ2＝T2：T1・平均寿命τ　τ＝1/λ＝1.44×T・壊変図(R6.8, R4.17)放射性壊変の方法に関してはこちら↓「対策ノート：放射性壊変」放射線計測で得られる計数　(R1.5(物理))・t0からt秒までの壊変数T　T＝N×(1-e-λt)　＝　A0/λ×(1-e-λt)　A0,N0：t0の時の放射能,原子数・...

問12　難問

　中性子照射に関する問題
　範囲自体は頻出なのだが、普通に問題が難しい
　熱中性子放射化分析でNaを分析できる、さえ分かればいいのだが、これを自信もってできるとするのはちょっと難しいか
　他の選択肢はなかなか除外しずらい

放射化分析

放射化分析の利点「検出感度が良い」「試薬などの汚染がない」「核反応なので元素の化学的性質に影響されない」「多元素同時分析ができる」「非破壊分析ができる」放射化分析の欠点「精度が低い」「副反応による妨害がある」「自己遮蔽の影響がある」「原子炉など中性子発生源が必要」生成放射能の計算(R6.32, R5.32, R4.6, R3.7.31, R2.7.3(実務),R1.31.32)・試料を時間t照射して,直後に得られる放射能A　A＝f×σ×N×(1－e-λt)　　　＝f×σ×N×(1－(1/2)t/T)f：照射粒子束密度(n/cm2・s)σ：放射化断面積N：試料の原子数　・原子数N　N＝θm/M　×6.02×1023　θ：存在比　　　m：試料質量　　　M：試料原子量また,t＜＜Tの場合　A　＝　f×σ×N×(0.693×t/T)・照射終了後,時間d経過後の放射能Ad　Ad＝A×e-λd　　　＝A×(1/2)d/T放射化分析(R5.26)・放射線計測　「Ge(Li)」または「Ge」半導体検出器つき多重波高分析器を使用する→γ線に対するエネルギー分解能が優れているため・破壊法　共存RIが多く,...

問13　難問

　安定核種に関する問題
　こちらも頻出な内容ではあるが、正答の一つになっている鉄の同位体に関しては、新制度になってから初出題
　対策ノートは対応済み

放射性核種

核種まとめ(R6.4(実務), R6.15, R4.1.4(実務), R4.12(物理), R4.2.11.31, R3.8(物理), R3.1(実務), R3.10.12.18, R2.28,R1.15.17.27)核種壊変方式エネルギー(MeV)α・β線　γ線半減期その他3H★β-0.02 12年β線のみ放出/天然RI/7Be★EC 0.553日中性子線源/天然RI11Cβ+ 0.51120分14N(p,α)11C14C★β-0.15 5.7×103年β線のみ放出/天然RI13Nβ+ 0.51110分16O(p,α)13N15Oβ+ 0.5112分14N(d,n)15O18Fβ+ 0.511110分20Ne(d,α)18F　18O(p,n)18F30P★β+ 0.5112.5分初めて人工的に得られたRI32P★β-1.7 14日β線のみ放出35S★β-0.17 87.5日低エネルギーβ線40K★β-1.3 1.2×109年天然RI/12億年45Ca★β-0.26 163日低エネルギーβ線54Mn★EC 0.8312日 55Fe★EC X線3年特性X線のみ放出/硫黄分析器/蛍光X線分...

問17　難問

　ラドンに関する問題
　ちょっとマニアックな内容な気がするので難問認定
　対策ノート対応済み

放射性核種

問19　不適問題

　気体が発生する操作に関する問題
　正答になっているものの一つに「熱中性子照射した硝酸ウラニルを希硝酸に溶かす」があるのだが、この操作自体では放射性気体は発生しない
　熱中性子照射した硝酸ウラニル自体がそのうち崩壊してラドン気体を発生させる可能性はあるものの、それは問題としては趣旨がずれているのではないか