Варіант 5

1. Визначити, з яких нуклонів складається ядро ; розрахуйте питому енергію зв’язку цього ядра (результат у Дж); знайдіть у довіднику ізотопи цього ядра і запишіть.

2. Побудова та принцип дії сцинтиляційного детектора.

3. Поясніть зміст формули .

4. Перерахуйте основні типи ядерних реакцій по вхідному каналу.

5. Проаналізуйте формулу Брейта–Вігнера.

6. Приведіть приклади носіїв основних взаємодій у природі.

Відповідь

1. 5 - протонів, 5 – нейтронів; ε_зв =1,04 ∙10^-12 Дж; ізотопи ,,,¹²B

2. Сцинтиляційний детектор складається з сцинтилятору та фотоелектричного помножувача (ФЕП), розміщених у світлонепроникному кожусі. Під дією іонізуючого випромінювання (ІВ) сцинтилятор випромінює світло, яке реєструється ФЕП. На аноді ФЕП виникає електричний струм, амплітуда якого, як правило, пропорційна енергії ІВ, переданій сцинтилятору.

3. А – активність зразка, який містить N ядер, кожна з них характеризується сталою розпаду λ (λ – ймовірність розпаду одного ядра за одну секунду).

4. Реакції:

γ+А: викликані γ – квантами (фотоядерні реакції),

n+А: викликані нейтронами,

α+А: викликані α-частинками (зарядженими частинками).

5. Формула Б.-В. описує переріз взаємодії в околі результуючої енергії. Переріз утворення проміжного ядра нейтроном: .

6. Носіями електромагнітної взаємодії є γ–кванти (фотони); носіями слабкої взаємодії – бозони, носіями сильної взаємодії – глюони.

Варіант 6

1. Визначити, з яких нуклонів складається ядро ; розрахуйте питому енергію зв’язку цього ядра (результат у МеВ, Дж); знайдіть у довіднику ізотопи цього ядра і запишіть.

2. Яка різниця між інтегральним і одноканальним амплітудним аналізатором (дискримінатором)?

3. Довести, чи можливий такий розпад: .

4. Посніть, які це ендотермічні ядерні реакції. Приведіть приклад такої реакції.

5. Приведіть приклад симетричного поділу ядра ²³⁹Pu під впливом швидких нейтронів.

6. Наведіть основні характеристики кварків.

Відповідь

1. 5-протонів, 6-нейтронів; ε_зв= 6,927671 МеВ, ε_зв=1,11·10^-12 Дж; ізотопи ,,,.

2. Інтегральний - відбирає сигнали з амплітудою вище заданої V_g; V>V_g. Диференціальний – відбирає сигнали з амплітудою в інтервалі ∆V=V_2g-V_1g, де V_1g – мінімальне, V_2g – максимальне значення, ∆V –ширина «вікна».

3.

59, 9338>60,931 тому можливий.

4. Ендотермічні реакції можуть протікати при умові, що налітаюча частинка на γ-квант мають енергію більше порогової енергії.

5.

6. Кварки мають дробний електричний заряд, наприклад: U=+3/2; d=-1/2.

Варіант 7

1. Визначити, з яких нуклонів складається ядро ; розрахуйте енергію зв’язку цього ядра (результат у Дж); знайдіть у довіднику ізотопи цього ядра і запишіть.

2. Будова та принцип дії циклотрона.

3. Посніть, як відбувається процес випромінювання гамма–квантів вільними ядрами.

4. Перерахуйте закони збереження для ядерних реакцій. Приведіть один приклад на ваш вибір.

5. Поясніть поділ важкого ядра на основі краплинної моделі.

6. Перерахуйте основні закони збереження для елементарних частинок

Відповідь

1. 26-протонів, 31-нейтрон; ε_зв = 8·10^-11 Дж; ізотопи: ^{52,53,54,55,56,57,58,59}Fe.

2. Циклотрон – два пуанти у магнітному полі, між яку створюється змінне електричне прискорюючи поле. Під час прискорення заряджена частинка рухається по спіральним траєкторіям.

3. Збуджене ядро з енергією E₀, яка випромінює γ-квант завдяки закону збереження імпульсів зазнає віддачі, напр.: E_γ=E₀-E_зв.

4. Збереження енергії, збереження імпульсу, збереження моменту імпульсу (спіну), збереження електричного заряду, збереження баріонного заряду, збереження парності, збереження ізотонічного спіну. Напр. енергії: А+а→С+с, Е_А+Е_а→Е_С+Е_с.

5.

6. Для ядерних реакцій властиве також збереження дивності, чарівності, правильності.