|
|
|
Решебник Чертов онлайн |
Решебник Чертова, Воробьева по физике
|
|
|
|
40. Строение атомных ядер
1 Водород обогащен дейтерием. Определить массовые доли w1 протия и w2 дейтерия, если относительная атомная масса Ar такого водорода оказалась равной 1,122.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
2 Определить отношение сечений σ1/σ2 ядер висмута 209 83Bi и алюминия 27 13Al.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
3 Ядро нептуния 234 93Np захватило электрон из K-оболочки атома (K-захват) и испустило α-частицу. Ядро какого элемента получилось в результате этих превращений?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.1 Зная постоянную Авогадро NA, определить массу ma нейтрального атома углерода 12С и массу m, соответствующую углеродной единице массы.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.2 Чем отличаются массовое число от относительной массы ядра?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.3 Хлор представляет собой смесь двух изотопов с относительными атомными массами Ar1=34,969 и Ar2=36,966. Вычислить относительную атомную массу Аr хлора, если массовые доли w1 и w2 первого и второго изотопов соответственно равны 0,754 и 0,246.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.4 Бор представляет собой смесь двух изотопов с относительными атомными массами Ar1=10,013 и Ar2= 11,009. Определить массовые доли w1 и w2 первого и второго изотопов в естественном боре. Относительная атомная масса Аr бора равна 10,811.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.5 Какую часть массы нейтрального атома плутония составляет масса его электронной оболочки?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.6 Определить массу ядра лития, если масса нейтрального атома лития равна 7,01601 a. е. м.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.7 Укажите, сколько нуклонов, протонов, нейтронов содержат следующие ядра: 1) 3 2Не; 2) 10 5В; 3) 23 11Na; 4) 54 26Fe; 5) 104 47Ag; 6) 238 92U.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.8 Напишите символические обозначения ядер изотопов водорода и назовите их.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.9 Укажите, сколько существует ядер с массовым числом А=3. Напишите символические обозначения ядер.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.10 Какие изотопы содержат два нейтрона? (Дать символическую запись ядер.)
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.11 Определить атомные номера, массовые числа и химические символы зеркальных ядер, которые получатся, если в ядрах 3 2Не, 7 4Be, 15 8О протоны заменить нейтронами, а нейтроны — протонами. Привести символическую запись получившихся ядер.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.12 Определить диаметры следующих ядер: 1) 8 3Li; 2) 27 13Al; 3) 64 29Cu; 4) 125 50Sn; 5) 216 84Po.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.13 Определить концентрацию нуклонов в ядре.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.14 Оценить, какую часть от объема атома кобальта составляет объем его ядра. Плотность р кобальта равна 4,5 *10^3 кг/м3.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.15 Показать, что средняя плотность <ρ> ядерного вещества одинакова для всех ядер. Оценить (по порядку величины) ее значение.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.16 Используя соотношение Z=A/2, которое справедливо для многих легких ядер, определить среднюю объемную плотность заряда ядра.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.17 Два ядра 10 5B сблизились до расстояния, равного диаметру ядра. Считая, что масса и заряд равномерно распределены по объему ядра, определить силу F1 гравитационного притяжения, силу F2 кулоновского отталкивания и отношение этих сил.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.18 Каково значение спина нуклона (в единицах h)?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.19 Что называется спином ядра? Из чего он складывается?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.20 Какие значения может иметь спин ядра (в единицах h)?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.21 Какие теоретически возможные значения спина (в единицах h) могут иметь следующие ядра: 1) 2 1H; 2) 3 1H; 3) 3 2Не; 4) 4 2Не?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.22 Какие значения может иметь спин (в единицах h) следующих ядер: 1) четно-четных; 2) четно-нечетных; 3) нечетно-четных; 4) нечетно-нечетных?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.23 В первоначальной модели ядра предполагалось, что ядро состоит из протонов и электронов. Показать, что это предположение не оправдывается, например для ядра азота 14 7N (азотная катастрофа). Спин ядра азота равен ħ, протона 1/2 ħ и электрона 1/2 ħ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.24 Спин дейтрона, находящегося в основном состоянии, равен h. Зная, что спиновое квантовое число протона равно 1/2, определить теоретически возможные значения спина нейтрона.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.25 Что такое ядерный магнетон и как он выражается?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.26 Каково соотношение между ядерным магнетоном и магнетоном Бора?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.27 Как выражается магнитный момент ядра?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.28 Чем обусловлено сверхтонкое расщепление спектральных линий? В чем отличие сверхтонкого расщепления от тонкого?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.29 В чем сущность капельной модели ядра?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.30 Какие явления объясняет капельная модель ядра?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.31 В чем сущность оболочечной модели ядра?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.32 Какие явления объясняет оболочечная модель ядра?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.33 Могут ли электроны находиться в ядре? Ответ обосновать.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.34 Какие ядра называются магическими? дважды магическими?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.35 К какому типу взаимодействия относятся ядерные силы?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.36 В чем проявляется короткодействующий характер ядерных сил?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.37 Что такое зарядовая независимость?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.38 В чем проявляется нецентральный характер ядерных сил?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.39 Что означает свойство насыщения ядерных сил?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.40 Что называется виртуальными частицами и какую роль они играют в объяснении ядерных сил?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.41 Ядро радия 226 88Ra выбросило α-частицу (ядро атома гелия 4 2Не). Найти массовое число А и зарядовое число Z вновь образовавшегося ядра. По таблице Д. И. Менделеева определить, какому элементу это ядро соответствует.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.42 Ядро азота 14 7N захватило α-частицу и испустило протон. Определить массовое число А и зарядовое число Z образовавшегося в результате этого процесса ядра. Указать, какому элементу это ядро соответствует.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.43 Ядро цинка 65 30Zn захватило электрон из K-оболочки атома (K-захват). Указать, в ядро какого элемента превратилось ядро цинка (написать химический символ элемента, массовое и зарядовое число).
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.44 Ядро берилия 7 4Be захватило электрон из K-оболочки атома. Какое ядро образовалось в результате K-захвата?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.45 В ядре изотопа углерода 14 6C один из нейтронов превратился в протон (β-распад). Какое ядро получилось в результате такого превращения?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.46 Два ядра гелия (4 2He) слились в одно ядро, и при этом был выброшен протон. Укажите, ядро какого элемента образовалось в результате такого превращения (приведите символическую запись ядра).
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.47 В ядре изотопа кремния 27 14Si один из протонов превратился в нейтрон (β+-распад). Какое ядро получилось в результате такого превращения?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.48 Ядро цинка 62 30Zn захватило электрон из К-оболочки и спустя некоторое время испустило позитрон. Какое ядро получилось в результате таких превращений?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.49 Ядро плутония 238 94Pu испытало шесть последовательных α-распадов. Написать цепочку ядерных превращений с указанием химических символов, массовых и зарядовых чисел промежуточных ядер и конечного ядра.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
40.50 Покоившееся ядро радона 220 86Rn выбросило α-частицу со скоростью v=16 Мм/с. В какое ядро превратилось ядро радона? Какую скорость v1 получило оно в результате отдачи?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ | |
| 41. Радиоактивность
1 Определить начальную активность A0 радиоактивного магния 27Mg массой m=0,2 мкг, а также активность A по истечении времени t=1 ч. Предполагается, что все атомы изотопа радиоактивны.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
2 При определении периода полураспада T1/2 короткоживущего радиоактивного изотопа использован счетчик импульсов. За время Δt=1 мин в начале наблюдения (t=0) было насчитано Δn1=250 импульсов, а по истечении времени t=1 ч — Δn2=92 импульса. Определить постоянную радиоактивного распада λ и период полураспада T1/2 изотопа.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.1 Какова вероятность W того, что данный атом в изотопе радиоактивного йода 131I распадется в течение ближайшей секунды?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.2 Определить постоянные распада λ изотопов радия 219 88Ra и 226 88Ra.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.3 Постоянная распада λ рубидия 89Rb равна 0,00077 с-1. Определить его период полураспада T1/2.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.4 Какая часть начального количества атомов распадется за один год в радиоактивном изотопе тория 228Th?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.5 Какая часть начального количества атомов радиоактивного актиния 225Ac останется через 5 сут? через 15 сут?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.6 За один год начальное количество радиоактивного изотопа уменьшилось в три раза. Во сколько раз оно уменьшится за два года?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.7 За какое время t распадается 1/4 начального количества ядер радиоактивного изотопа, если период его полураспада T1/2=24 ч?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.8 За время t=8 сут распалось k=3/4 начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить период полураспада T1/2.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.9 При распаде радиоактивного полония 210Po массой m=40 г в течение времени t=10 ч образовался гелий 4He, который при нормальных условиях занял объем V=8,9 см3. Определить период полураспада T1/2 полония.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.10 Период полураспада T1/2 радиоактивного нуклида равен 1 ч. Определить среднюю продолжительность τ жизни этого нуклида.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.11 Какая часть начального количества радиоактивного нуклида распадается за время t, равное средней продолжительности τ жизни этого нуклида?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.12 Определить число N атомов, распадающихся в радиоактивном изотопе за время t=10 c, если его активность А=0,1 МБк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.13 Активность А препарата уменьшилась в k=250 раз. Скольким периодам полураспада T1/2 равен протекший промежуток времени t?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.14 За время t=1 сут активность изотопа уменьшилась от A1= 118 ГБк до A2=7,4 ГБк. Определить период полураспада T1/2 этого нуклида.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.15 На сколько процентов снизится активность А изотопа иридия 192Ir за время t=30 сут?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.16 Определить промежуток времени т, в течение которого активность А изотопа стронция 90Sr уменьшится в k1=l0 раз? в k2= 100 раз?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.17 Счетчик Гейгера, установленный вблизи препарата радиоактивного изотопа серебра, регистрирует поток β-частиц. При первом измерении поток Ф1 частиц был равен 87 с-1, а по истечении времени t=1 сут поток Ф2 оказался равным 22 с-1. Определить период полураспада T1/2 изотопа.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.18 Определить активность А фосфора 32Р массой m=1 мг.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.19 Вычислить удельную активность a кобальта 60Со.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.20 Найти отношение массовой активности а1 стронция 90Sr к массовой активности а2 радия 226Ra.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.21 Найти массу m1 урана 238U, имеющего такую же активность A, как стронций 90Sr массой m2= 1 мг.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.22 Определить массу m2 радона 222Rn, находящегося в радиоактивном равновесии с радием 226Ra массой m1= 1 г.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.23 Уран 234U является продуктом распада наиболее распространенного изотопа урана 238U. Определить период полураспада Т1/2 урана 234U, если его массовая доля w в естественном уране 238U равна 6*10-5
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.24 Радиоактивный изотоп 22 11Na излучает γ-кванты энергией е=1,28 МэВ. Определить мощность Р гамма-излучения и энергию W, излучаемую за время t=5 мин изотопом натрия массой m=5 г. Считать, что при каждом акте распада излучается один γ-фотон с указанной энергией.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.25 Точечный изотропный радиоактивный источник создает на расстоянии r=1 м интенсивность I гамма-излучения, равную 1,6 мВт/м2. Принимая, что при каждом акте распада ядра излучается одни γ-фотон с энергией е=1,33 МэВ, определить активность А источника.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
41.26 Определить интенсивность I гамма-излучения на расстоянии r=5 см от точечного изотропного радиоактивного источника, имеющего активность А = 148 ГБк. Считать, что при каждом акте распада излучается в среднем n=1,8 γ-фотонов с энергией е= =0,51 МэВ каждый.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ | |
| 42. Элементы дозиметрии ионизирующих излучений
1 Вычислить толщину слоя половинного ослабления x1/2 параллельного пучка γ-излучения для воды, если линейный коэффициент ослабления μ=0,047 см-1.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
2 Точечный радиоактивный источник 60Co находится в центре свинцового сферического контейнера с толщиной стенок x=1 см и наружным радиусом R=20 см. Определить максимальную активность Amax источника, который можно хранить в контейнере, если допустимая плотность потока Jдоп γ-фотонов при выходе из контейнера равна 8*10^6 с-1*м-2. Принять, что при каждом акте распада ядра 60Co испускается n=2 γ-фотона, средняя энергия которых <ε>=1,25 МэВ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
3 Космическое излучение на уровне моря на экваторе образует в воздухе объемом V=1 см3 в среднем N=24 пары ионов за время t1=10 c. Определить экспозиционную дозу X, получаемую человеком за время t2=1 год.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.1 Определить число N слоев половинного ослабления, уменьшающих интенсивность I узкого пучка γ-излучения в k=100 раз.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.2 Определить для бетона толщину слоя половинного ослабления x1/2 узкого пучка γ-излучения с энергией фотонов ε=0,6 МэВ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.3 На какую глубину нужно погрузить в воду источник узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 1,6 МэВ), чтобы интенсивность I пучка, выходящего из воды, была уменьшена в k=1000 раз?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.4 Интенсивность I узкого пучка γ-излучения после прохождения через слой свинца толщиной x=4 см уменьшилась в k=8 раз. Определить энергию ε гамма-фотонов и толщину x1/2 слоя половинного ослабления.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.5 Через свинец проходит узкий пучок γ-излучения. При каком значении энергии ε гамма-фотонов толщина x1/2 слоя половинного ослабления будет максимальной? Определить максимальную толщину xmax слоя половинного ослабления для свинца.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.6 Узкий пучок γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,4 МэВ) проходит через бетонную плиту толщиной x1=1 м. Какой толщины x2 плита из чугуна дает такое же ослабление данного пучка γ-излучения?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.7 Чугунная плита уменьшает интенсивность I узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,8 МэВ) в k=10 раз. Во сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.8 Какая доля ω всех молекул воздуха при нормальных условиях ионизируется рентгеновским излучением при экспозиционной дозе Х=258 мкКл/кг?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.9 Воздух при нормальных условиях облучается γ-излучением. Определить энергию W, поглощаемую воздухом массой m=5 г при экспозиционной дозе излучения Х=258 мк Кл/кг.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.10 Под действием космических лучей в воздухе объемом V= 1 см3 на уровне моря образуется в среднем N=120 пар ионов за промежуток времени Δt =1 мин. Определить экспозиционную дозу X излучения, действию которого подвергается человек за время t= = 1 сут.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.11 Эффективная вместимость V ионизационной камеры карманного дозиметра равна 1 см3, электроемкость С=2 пФ. Камера содержит воздух при нормальных условиях. Дозиметр был заряжен до потенциала φ1 = 150 B. Под действием излучения потенциал понизился до φ2=110 B. Определить экспозиционную дозу X излучения.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.12 Мощность X экспозиционной дозы, создаваемая удаленным источником γ-излучения с энергией фотонов е=2 МэВ, равна 0,86 мкА/кг. Определить толщину x свинцового экрана, снижающего мощность экспозиционной дозы до уровня предельно допустимой Х=0,86 нА/кг (см. рис. 42.1).
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.13 На расстоянии l=10 см от точечного источника γ-излучення мощность экспозиционной дозы Х=0,86 мкА/кг. На каком наименьшем расстоянии lmin от источника экспозиционная доза излучения X за рабочий день продолжительностью t=6 ч не превысит предельно допустимую 5,16 мкКл/кг? Поглощением γ-излучения в воздухе пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
42.14 Мощность экспозиционной дозы X гамма-излучения на расстоянии r1=40 см от точечного источника равна 4,30 мкА/кг. Определить время t, в течение которого можно находиться на расстоянии r2=6 м от источника, если предельно допустимую экспозиционную дозу X принять равной 5,16 мкКл/кг. Поглощением у-излучения в воздухе пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ | |
| 43. Дефект массы и энергия связи атомных ядер
1 Вычислить дефект массы Δm и энергию связи Eсв ядра 11 5B.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
2 Определить удельную энергию связи ядра 7 3Li.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
3 Определить энергию E, которую нужно затратить для отрыва нейтрона от ядра 23 11Na.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.1 Используя известные значения масс нейтральных атомов 1 1H, 2 1H, 12 6C и электрона, определить массы mp протона, md дейтона, mя ядра 12 6С.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.2 Масса mα альфа-частицы (ядро гелия 4 2He) равна 4,00150 a. е. м. Определить массу mа нейтрального атома гелия.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.3 Зная массу mа нейтрального атома изотопа лития 7 3Li (см. табл. 21), определить массы m1, m2 и m3 ионов лития: однозарядного (7 3Li)+, двухзарядного (7 3Li)++ и трехзарядного (7 3Li)+++.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.4 Определить дефект массы Δm и энергию связи Eсв ядра атома тяжелого водорода.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.5 Определить энергию Есв, которая освободится при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.6 Определить удельную энергию связи Eуд ядра 12 6C.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.7 Энергия связи Eсв ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определить массу mа нейтрального атома, имеющего это ядро.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.8 Определить массу ma нейтрального атома, если ядро этого атома состоит из трех протонов и двух нейтронов и энергия связи Eсв ядра равна 26,3 МэВ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.9 Атомное ядро, поглотившее γ-фотон (λ=0,47 пм), пришло в возбужденное состояние и распалось на отдельные нуклоны, разлетевшиеся в разные стороны. Суммарная кинетическая энергия T нуклонов равна 0,4 МэВ. Определить энергию связи Eсв ядра.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.10 Какую наименьшую энергию E нужно затратить, чтобы разделить на отдельные нуклоны ядра 7 3Li и 7 4Be? Почему для ядра бериллия эта энергия меньше, чем для ядра лития?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.11 Определить энергию E, которая выделится при образовании из протонов и нейтронов ядер гелия 4 2He массой m=1 г.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.12 Какую наименьшую энергию E нужно затратить, чтобы оторвать один нейтрон от ядра азота 14 7N?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.13 Найти минимальную энергию E, необходимую для удаления одного протона из ядра азота 147N.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.14 Энергия связи Eсв ядра кислорода 18 8O равна 139,8 МэВ, ядра фтора 19 9F — 147,8 МэВ. Определить, какую минимальную энергию E нужно затратить, чтобы оторвать один протон от ядра фтора.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.15 Какую наименьшую энергию связи E нужно затратить, чтобы разделить ядро 4 2He на две одинаковые части?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
43.16 Определить наименьшую энергию E, необходимую для разделения ядра углерода 12 6C на три одинаковые части.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ | |
| 44. Ядерные реакции
1 Найти энергию реакции 9 4Be + 1 1H → 4 2He + 6 3Li, если известно, что кинетические энергии протона TH=5,45 МэВ, ядра гелия THe=4 МэВ и что ядро гелия вылетело под углом 90° к направлению движения протона. Ядро-мишень 9 4Be неподвижно.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
2 Решить задачу предыдущего примера, считая, что кинетические энергии и направления движения ядер неизвестны.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
3 Радиоактивное ядро магния 23Mg выбросило позитрон и нейтрино. Определить энергию Q β+-распада ядра.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.1 Определить порядковый номер Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой x, в символической записи ядерной реакции: 14 6C + 4 2He → 17 8O + x
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.2 Определить порядковый номер Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой х, для реакции 27 13Al + x → 1 1H + 26 12Mg
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.3 Определить энергию Q ядерных реакций: 1) 9 4Be + 2 1H → 10 5B + 1 0n; 2) 6 3Li + 2 1H → 4 2He + 4 2He; 3) 7 3Li + 4 2He → 10 5B + 1 0n; 4) 7 3Li + 1 1H → 7 4Be + 1 0n; 5) 44 20Ca + 1 1H → 41 19K + 4 2He. Освобождается или поглощается энергия в каждой из указанных реакций?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.4 Найти энергию Q ядерных реакций: 1) 3Н (р, γ) 4He; 2) 2Н (d, γ) 4Не; 3) 2Н (n, γ) 3Н; 4) 19F (p, α) 16O.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.5 При соударении γ-фотона с дейтоном последний может расщепиться на два нуклона. Написать уравнение ядерной реакции и определить минимальную энергию γ-фотона, способного вызывать такое расщепление.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.6 Определить энергию Q ядерной реакции 9Ве(n, y)10Ве, если известно, что энергия связи Есв ядра 9Ве равна 58,16 МэВ, а ядра 10Ве — 64,98 МэВ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.7 Найти энергию Q ядерной реакции 14N (n, γ)11С, если энергия связи Eсв ядра 14N равна 104,66 МэВ, а ядра 14С — 105,29 МэВ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.8 Определить суммарную кинетическую энергию Т ядер, образовавшихся в результате реакции 13С (d,α) 11В, если кинетическая энергия T1 дейтона равна 1,5 МэВ. Ядро-мишень 13С считать неподвижным.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.9 При ядерной реакции 9Ве(α, n) 12С освобождается энергия Q=5,70МэВ. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер бериллия и гелия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии Т1 и Т2 продуктов реакции.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.10 Пренебрегая кинетическими энергиями ядер дейтерия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии Т1 и Т2 и импульсы p1 и р2 продуктов реакции 2 1H + 2 1H —> 3 2Не + 1 0n.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.11 При реакции 6Li(d, р) 7Li освобождается энергия Q=5,028 МэВ. Определить массу m 6Li. Массы остальных атомов взять из табл. 21.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.12 При реакции 2Н (d, р) 3Н освобождается энергия Q =4,033 МэВ. Определить массу m атома 3Н. Массы остальных атомов взять из табл. 21.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.13 При ядерной реакции 3Не (d, р) 4Не освобождается энергия Q= 18,34 МэВ. Определить относительную атомную массу Ar изотопа гелия 3Не. Массы остальных атомов взять из табл. 21.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.14 Определить кинетическую энергию Т и скорость v теплового нейтрона при температуре t окружающей среды, равной 27 °С.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.15 Найти отношение скорости u1 нейтрона после столкновения его с ядром углерода 12С к начальной скорости v1 нейтрона. Найти такое же отношение кинетических энергий нейтрона. Считать ядро углерода до столкновения покоящимся; столкновение — прямым, центральным, упругим.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.16 Ядро урана 235 92U, захватив один нейтрон, разделилось на два осколка, причем освободилось два нейтрона. Одним из осколков оказалось ядро ксенона 140 54Xe. Определить порядковый номер Z и массовое число А второго осколка.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.17 При делении одного ядра урана-235 выделяется энергия Q=200 МэВ. Какую долю энергии покоя ядра урана-235 составляет выделившаяся энергия?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.18 Определить энергию E которая освободится при делении всех ядер, содержащихся в уране-235 массой m= 1 г.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.19 Сколько ядер урана-235 должно делиться за время t= 1 c, чтобы тепловая мощность Р ядерного реактора была равной 1 Вт?
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.20 Определить массовый расход m1 ядерного горючего 235U в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность Р электростанции равна 10 МВт. Принять энергию Q, выделяющуюся при одном акте деления, равной 200 МэВ. КПД n электростанции составляет 20 %.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.21 Найти электрическую мощность Р атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана-235 в сутки, если КПД n станции равен 16 %.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.22 Определить энергию Q альфа-распада ядра полония 210 84Po.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.23 Покоившееся ядро полония 210 84Po выбросило α-частицу с кинетической энергией Т=5,3 МэВ. Определить кинетическую энергию Т ядра отдачи и полную энергию Q, выделившуюся при араспаде.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.24 Ядро углерода 14 6С выбросило отрицательно заряженную β-частицу и антинейтрино. Определить полную энергию Q бетараспада ядра.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.25 Неподвижное ядро кремния 31 14Si выбросило отрицательно заряженную β-частицу с кинетической энергией Т=0,5 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию T1 антинейтрино.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.26 Определить энергию Q распада ядра углерода 10 6C, выбросившего позитрон и нейтрино.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.27 Ядро атома азота 13 7N выбросило позитрон. Кинетическая энергия Te позитрона равна 1 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию Tν нейтрино, выброшенного вместе с позитроном.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.28 Свободный нейтрон радиоактивен. Выбрасывая электрон и антинейтрино, он превращается в протон. Определить суммарную кинетическую энергию Т всех частиц, возникающих в процессе превращения нейтрона. Принять, что кинетическая энергия нейтрона равна нулю и что масса покоя антинейтрино пренебрежимо мала.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.29 Фотон с энергией е=3 МэВ в поле тяжелого ядра превратился в пару электрон — позитрон. Принимая, что кинетическая энергия частиц одинакова, определить кинетическую энергию Т каждой частицы.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.30 Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии, равные 0,24 МэВ, при соударении превратились в два одинаковых фотона. Определить энергию e фотона и соответствующую ему длину волны λ.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ
44.31 Нейтральный п-мезон (п0), распадаясь, превращается в два одинаковых γ-фотона. Определить энергию е фотона. Кинетической энергией и импульсом мезона пренебречь.
СМОТРЕТЬ РЕШЕНИЕ | |
|
|
