Главная > Учебно-методическое пособие


245. Вычислить энергетический эффект Q реакции:

4Be9 +2He46C12 +0n1.

246. Вычислить энергетический эффект Q реакции:

3Li6 +1H12He3 +2He4.

247. Найти число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов магния: 1) 12Mg24, 2) 12Mg25 и 3) 12Mg26.

248. Найти энергию связи ядра изотопа лития 3Li7.

249. Найти энергию, освобождающуюся при ядерной реакции

3Li7 +1H12He4 +2He4.

250. Какая энергия выделится, если при реакции

13Al27 +2He414Si30 +1H1.

подвергаются превращению все ядра, находящиеся в 1 г алюминия? Какую энергию надо затратить, чтобы осуществить это превращение, если известно, что при бомбардировке ядра алюминия α - частицами с энергией в 8 МэВ только одна α - частица из 2·106 частиц вызывает превращение?

251. Принимая, что источником энергии солнечного излучения является энергия образования гелия из водорода по следующей циклической реакции:

6C12 + 1H17Ni136C13 + +1e0,

6C13 + 1H17Ni14,

7N14 + 1H18O157N15 + +1e0,

7N15 + 1H16C12 + 2He4.

252. Подсчитать, сколько тонн водорода ежесекундно должно превращаться в гелий. Солнечная постоянная равна 1,96 кал/(см2 мин). Принимая, что водород составляет 35% массы Солнца, подсчитать, на сколько лет хватит запаса водорода, если излучение Солнца считать неизменным.

253. В качестве источника нейтронов употребляется трубка, содержащая порошок бериллия 4Ве9 и газообразный радон. При реакции α – частиц, испускаемых радоном, с бериллием возникают нейтроны. Написать реакцию получения нейтронов. Найти количество радона, введенного в источник при его изготовлении, если известно, что этот источник дает через 5 суток после его изготовления 1,2·106 нейтронов в 1 сек. Выход такой реакции равен 1/4000, т. е. только одна α - частица из 4000 вызывает реакцию.

254. В реакции 7N14(α, р) кинетическая энергия α - частицы равна W=7,7 МэВ. Найти, под каким углом к направлению движения α - частицы вылетает протон, если известно, что его кинетическая энергия W=8,5 МэВ.

255. Изотоп гелия 2Не3 получается бомбардировкой ядер трития 1H3 протонами. Написать уравнение ядерной реакции. Найти энергию, выделяющуюся при этой реакции. Найти «порог» ядерной реакции, т. е. найти минимальное значение кинетической энергии бомбардирующей частицы, при которой происходит эта реакция. Учесть, что при пороговом значении кинетической энергии бомбардирующей частицы относительная скорость частиц, возникающих в результате реакции, равна нулю.

256. Определить дефект масс, энергию связи и удельную энергию связи изотопа углерода 6С12.

257. Какую энергию необходимо затратить, чтобы разделить ядро кислорода 8O16 на отдельные нуклоны? Какова величина дефекта масс этого ядра ?

258. Найти энергию, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро лития 3Li6 а)на три равные части; б) на альфа – частицу и ядро дейтерия.

259. Найти энергию, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро углерода 6C12 а) на две одинаковые части; б) на три одинаковые части.

260. В приведенной термоядерной реакции установить ядро, обозначенное символом «х», и рассчитать энергетический эффект реакции х + х →2He4+2n

261. В приведенной термоядерной реакции установить ядро, обозначенное символом «х», и рассчитать энергетический эффект реакции х + х →2He4+2 1H1

262. В приведенной термоядерной реакции установить ядро, обозначенное символом «х», и рассчитать энергетический эффект реакции 3Li6 + 3Li6 →x+2He4+1H1

263. В приведенной ниже термоядерной реакции установить ядра, обозначенные символом «х», указать, в какой из них выделяется больше энергии и рассчитать эту энергию: x + 1H22He4+1H3+1H1

264. В приведенной ниже термоядерной реакции установить ядра, обозначенные символом «х», указать, в какой из них выделяется больше энергии и рассчитать эту энергию:

3Li6 + x →2He4+2He3+n

265. В приведенной ниже термоядерной реакции установить ядра, обозначенные символом «х», указать, в какой из них выделяется больше энергии и рассчитать эту энергию:

x + 1H35B11+2He4+n.

266. В приведенной ниже термоядерной реакции установить ядра, обозначенные символом «х», указать, в какой из них выделяется больше энергии и рассчитать эту энергию:

6C13 + 1H3 →x+1H2.

267. В приведенной ниже термоядерной реакции установить ядра, обозначенные символом «х», указать, в какой из них выделяется больше энергии и рассчитать эту энергию:

6C12 + x →7N14+2He4.

268. В приведенной ниже термоядерной реакции установить ядра, обозначенные символом «х», указать, в какой из них выделяется больше энергии и рассчитать эту энергию:

6C12 + 3Li68O16+x

269. Дописать схему ядерной реакции, установив ядро, обозначенное символом «х». Определить энергетический эффект реакции в расчете на один нуклон 3Li6 + 1H1 →2x+n .

270. Какую энергию необходимо затратить, чтобы разделить на отдельные нуклоны ядра 3Li7 и 4Ве7? Почему для изотопа 4Ве7 эта энергия меньше, чем для 3Li7?

271. Атомное ядро, поглотив гамма-квант с длиной волны 0.47 пм перешло в возбужденное состояние и распалось на отдельные нуклоны. Суммарная кинетическая энергия всех нуклонов Т=26.3 МэВ. Определить энергию связи ядра.

272. Определить энергию, необходимую для разделения ядра 10Ne20 на ядро углерода 6C12 и две альфа-частицы, если известно, что удельные энергии связи в ядрах 10Ne20, 6C12, 2He4 соответственно равны: 8.3; 7.68; 7.07 МэВ на нуклон.

273. При бомбардировке ядер лития 3Li7 протонами с энергией 1МэВобразуются две альфа-частицы, имеющие одинаковые скорости и движущиеся под одинаковыми углами с направлением движения протона. Определить скорость альфа-частиц. Написать схему ядерной реакции.

274. Энергия связи ядра кислорода 8O16 равна 139,8 МэВ, а ядра фтора 9F19 - 147,8 МэВ. Какую минимальную энергию нужно затратить, чтобы удалить один протон из ядра фтора? Написать схему реакции.

275. Написать схему альфа-распада ядра 88Ra226 . Считая, что до распада ядро радия покоилось, найти отношение импульсов и кинетических энергий продуктов распада.

276. Написать схему альфа-распада ядра 94Pu238 . Вычислить энергию, выделяющуюся при таком распаде, если энергия связи материнского ядра равна 1801,3 МэВ, а у дочернего – 1778,5 МэВ.

277. Написать схему альфа-распада ядра 84Po210. Вычислить энергию, выделяющуюся при таком распаде, если у материнского ядра энергия связи равна 1645.2 МэВ, а у дочернего - 1622.3 МэВ .

278. Ядро висмута 83Bi210 может испытывать как альфа-распад, так и бета-распад. Написать схемы распадов. Для альфа-распада вычислить выделившуюся энергию, если материнское ядро имеет энергию связи равную1644.8 МэВ , а дочернее -1621.6 МэВ.

279. При электронном распаде ядра 12Mg28 образуется новое радиоактивное ядро, в результате распада которого получается стабильный изотоп. Написать схему обоих распадов. Считая массу покоя антинейтрино равной нулю, рассчитать энергию, выделяемую при обоих распадах, если энергия связи ядра 12 Mg28равна 231,6 МэВ, а у конечного продукта распада – 236.5 МэВ.

280. В результате позитронного распада ядра 14Si26 образуется ядро, которое при β+ - распаде становится ядром стабильного изотопа. Написать схемы обоих распадов. Считая массу покоя нейтрино равной нулю, найти энергию, выделяемую при обоих распадах, если энергия связи исходного ядра равна 243.8 МэВ , а конечного - 255.2 МэВ.

281. Альфа-частица, обладающая кинетической энергией 5.3 МэВ вызывает ядерную реакцию 4Be9 + 2He46C12 + n. Нейтрон вылетает под прямым углом к направлению движения альфа-частицы. Какова кинетическая энергия ядра углерода ?

282. Найти энергетический эффект реакции 4Be9 + 1H12He4 + 3Li6, если известно, что кинетические энергии протона и альфа-частицы равны соответственно 5.45 МэВ и 4 МэВ, причем альфа-частица вылетела под углом 90 o к направлению движения протона. Ядро-мишень 4Ву9 неподвижно.

283. Деление ядер урана 92U235 под действием медленных нейтронов может осуществляется, например, по схеме 92U235 + n → 54Xe140 + x + 2n . Установить ядро обозначенное символом «х» . Продукты деления в результате ряда β- - распадов превращаются в стабильные ядра 58Ce140 и 40Zr94 . Написать схемы этих β- - распадов. Считая, что энергии связи ядер U235, Ce140 и Zr94 равны соответственно 1783.8 ; 1117.9 ; 814.7 МэВ , а масса покоя антинейтрино равна нулю, найти суммарную энергию, выделяющуюся в процессе деления и при последующих превращениях ядер.

284. Период полураспада изотопа 15P32 равен 14 дней. Во сколько раз уменьшится активность препарата за 20 дней ? За какое время активность уменьшится в 9 раз ?

285. Счетчик альфа-частиц установленный вблизи радиоактивного препарата, при первом измерении за минуту регистрировал 1600 частиц, а через 4 часа только 400 частиц. Найти период полураспада изотопа. Сколько частиц за одну минуту будет регистрировать счетчик через 6 часов ?

286. Найти период полураспада радиоактивного изотопа, если его активность через 10 суток уменьшилась на 25 % по сравнению с первоначальной. Через какое время останется 25 % исходного количества ядер этого изотопа.

287. Активность радиоактивного изотопа за 20 суток уменьшилась в 3 раза. Найти среднее время жизни этих ядер этого изотопа. Во сколько раз уменьшится активность через 60 суток ?

288. Количество ядер радиоактивного изотопа за 6 месяцев уменьшилась в 8 раз. Найти период полураспада этого изотопа. За какое время количество ядер уменьшится в 32 раза ?

289. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 100 атомов. Во сколько раз уменьшится исходное число ядер этого изотопа за время 10000 с . Найти период полураспада этого изотопа.

290. Найти период полураспада и среднее время жизни ядер радиоактивного изотопа, если за 5 часов распадается 25 % от начального количества ядер. Какая часть ядер от их начального числа останется через 10 часов ?

291. Счетчик радиоактивного излучения, помещенный вблизи изотопа Na24 в начале регистрировал 204 отсчета за одну секунду. Через сутки он регистрирова лишь 68 отсчетов в секунду. Найти период полураспада изотопа. За какое время активность препарата уменьшится в 17 раз.

292. Период полураспада ядер трития 1H3 составляет 12 лет . Найти активность 0.001 моля “сверхтяжелой воды”. Какое количество ядер гелия 2He3 образуется в результате распада ядер трития за 6 лет ?

293. Какое количество гелия (в молях) образуется из 0.002 молей альфа-радиоактивного препарата за время равное удвоенному значению периоду полураспада? Какое число ядер изотопа останется нераспавшимся за это время?

294. Какое количество теплоты выделится при распаде 0.01 моля альфа-радиоактивного изотопа за время, равное половине периода полураспада. Энергия, которая выделяется при альфа-распаде составляет 5.5 МэВ.

295. 10 миллиграмм альфа-радиоактивного препарата висмута Bi214 с периодом полураспада 20 минут заключены в герметичную капсулу, объемом 10 см3 . Найти приращение давления в капсуле (за счет образования гелия) через 10 мин. после ее закрытия, если температура капсулы 300 К ?

296. В калориметре , теплоемкость которого С равна 1000 Дж/К, помещены 0.001 моля радиоактивного препарата. Через 60 мин. после начала опыта температура колориметра увеличилась на 0.6 К . Считая, что при распаде ядра выделяется энергия 3.5 МэВ найти период полураспада изотопа.

297. При альфа-распаде полония Po210 в течении 1 часа образовался гелий, который при нормальных условиях занял объем 89.5 см3. Определить исходную массу полония, если период его полураспада Т = 138 дней.

298. В калориметр поместили моля альфа-радиоактивного препарата Bi214 с периодом полураспада 20 минут. Какова теплоемкость калориметра, если через 10 минут после начала опыта его температура повысилась на 20 К ? При распаде ядра выделяется энергия примерно 5 МэВ.

Контрольные вопросы

  1. Что такое изотопы и изобары?

  2. Какие виды радиоактивных излучений существуют в природе? Дайте характеристику каждому из них.

  3. Как на практике можно различить искусственные и естественные изотопы?

  4. Что называется периодом полураспада?

  5. Запишите правила смещения для – и –распадов?

  6. Выведите и сформулируйте закон радиоактивного распада.

  7. Почему искусственные изотопы распадаются быстрее естественных?

  8. Что называется активностью?

Приложения

  1. Греческий алфавит

Обозначения букв

Названия букв

Обозначения букв

Названия букв

,

альфа

,

ню

,

бета

,

кси

,

гамма

,

омикрон

,

дельта

,

пи

,

эпсилон

,

ро

,

дзета

,

сигма

,

эта

T,

тау

,

тэта



ипсилон

,

йота

,

фи

,

каппа

,

хи

,

ламбда

,

пси

,

ми

,

омега

2. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования

Приставка

Приставка

Наименование

Обозна-чение

Множитель

Наименование

Обозначние

Множитель

экса

Э

1018

деци

д

10-1

пэта

П

1015

санти

с

10-2

тера

Т

1012

милли

м

10-3

гига

Г

109

микро

мк

10-6

мега

М

106

нано

н

10-9

кило

к

103

пико

п

10-12

гекто

г

102

фемто

ф

10-15

Дека

да

101

атто

а

10-18

3. Некоторые физические постоянные

(округленные значения)

Физическая постоянная

Обозна-чение

Значение

Постоянная Авогадро

NA

6,02.1023 моль-1

Универсальная газовая постоянная

R

8,31 Дж/ (моль.К)

Постоянная Больцмана

К

1,38.1023 Дж/К

Скорость света в вакууме

c

3,0 . 108 м/с

Электрическая постоянная

0

8,85  1012 Ф/м

Магнитная постоянная

0

4  107 Гн/м

Постоянная Стефана-Больцмана

5,6710-8 Вт/м2К4.

Постоянная закона смещения Вина

b

2,9010-3 мК.

4. Масса, заряд и энергия покоя некоторых частиц

Частица

Масса, кг

Заряд, Кл

Энергия покоя, МэВ

Электрон

9,11  10-31

-1,60  10-19

0,511

Протон

1,67  10-27

1,60  10-19

938



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Данилова релятивистской механики

    Методическое пособие
    ... к.т.н., Омского института (филиала) РГТЭУ Данилова, О.Т. Основы релятивистской механики: Учебно ... –методическое пособие. / О.Т. Данилова – Омск: Издатель ИП Погорелова Е.В., ... Закон Мозли Элементы физики атомногоядра и элементарных частиц Энергия ...
  2. Атомной энергетики библиографический указатель литературы поступившей в библиотеку иатэ

    Документ
    ... пособие для мед. вузов / ред. Л. А. Данилова. - СПб. : Сотис, 2007. - 152 с. ... регулирование безопасности при использовании атомной энергии" перечня нормативных правовых ... 539.12 И 97 Ишханов Б. С. Частицы и атомныеядра : учеб. для студ. вузов / Б. С. ...
  3. Атомной энергетики библиографический указатель литературы поступившей в библиотеку иатэ (2)

    Документ
    ... пособие для мед. вузов / ред. Л. А. Данилова. - СПб. : Сотис, 2007. - 152 с. ... регулирование безопасности при использовании атомной энергии" перечня нормативных правовых ... 539.12 И 97 Ишханов Б. С. Частицы и атомныеядра : учеб. для студ. вузов / Б. С. ...
  4. Знаки внимания отклики отзывы рецензии

    Документ
    ... в душе нехватило боли. Альтиста Данилова (в романе В.Орлова) наказали повышенной ... видит. Так, невозможно понять атомноеядро, не зная сильных взаимодействий, ... 2 и 4 января, я вспоминал "альтиста Данилова", которого наказали способностью чувствовать все ...
  5. Знаки внимания отклики отзывы рецензии

    Документ
    ... в душе нехватило боли. Альтиста Данилова (в романе В.Орлова) наказали повышенной ... видит. Так, невозможно понять атомноеядро, не зная сильных взаимодействий, ... 2 и 4 января, я вспоминал "альтиста Данилова", которого наказали способностью чувствовать все ...

Другие похожие документы..