Варіант 8

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

2. Побудова та принцип дії бетатрона.

3. Довести, чи можливий такий розпад: .

4. Запишіть реакцію поділу ядра ²³⁵U нейтроном. Перерахуйте основні характеристики реакції та продуктів реакції.

5. Як побудований та як діє реактор на повільних нейтронах? Яке паливо використовується?

6. На основі кваркової моделі поясніть будову нуклонів (протона) і мезонів (π⁺).

Відповідь

1. 25 - протонів, 30 - нейтронів; ε_зв = 8,764753 МеВ; ізотопи: ⁵⁴Mn, ⁵⁵Mn, ⁵⁶Mn

2. У бетатроні електрони прискорюються індукційним вихровим електричним полем, яке створюється змінним магнітним полем. Електрони інжукуються у відпадну вакуумну камеру з енергією кілька десятків КеВ і, обертаючись багатократно на рівноважній (кільцевій) орбіті, набираючи енергію до кількох десятків МеВ.

3. Розпад заборонений законом збереження енергії.

4. , Q≈200МеВ.

; ν=(0÷7). Кінетична енергія уламків ≈170 МеВ. Уламки мають залишок числа нейтронів і тому переважно β^—активні.

5. В активній зоні (АЗ) розміщене ядерне паливо (²³⁵U, ²³⁹Pu, ²³³U), сповільнювач (вода, важка вода, графіт). Активна зона охолоджується теплоносієм (вода, гелій). На ядерних паливах здійснюється ланцюгова реакція потоку, яка підтримується переважно сповільненими нейтронами. Енергія поділу ядер виділяться як кінетична енергія уламків та при радіоактивному розпаді уламків.

6. Протон – система трьох кварків (uud). Нейтрон ‑ система трьох кварків (udd). π⁺‑ система кварк‑антикварк . u‑ верхній кварк, d‑ нижній кварк.

Варіант 9

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. Принцип дії прискорювального комплексу для одержання заряджених частинок надвисоких енергій (коллайдери).

3. Яка активність джерела, що містить 10⁸ нестабільних ядер з періодом напіврозпаду 30 годин?

4. Пояснiть термiн «iнтегральний перерiз».

5. Приведіть приклад симетричного поділу ядра ²³⁹Pu під впливом швидкого нейтрона. Визначити, які будуть продукти реакції користуючись таблицею ізотопів.

6. Поясніть особливості слабких взаємодій, чому слабкі взаємодії є універсальними.

Відповідь

1. 29 - протонів, 56 - нейтронів; ε_зв = 1,4·10^-12 Дж; ізотопи ,,,,.

2. Для одержання високої енергії частинок при зіткненнях використовується принцип зустрічних зіткнень (колайдери). У колайдері прискорені частинки рухаються назустріч і тому енергія взаємодії буде: .

3.

4. Інтегральний переріз - , де Е_пор – порогова енергія, Е_max – максимально енергія гальмівних γ-квантів, σ(Е) – диф. Переріз при енергії (Е).

5. Повтор.

6. Слабкі взаємодії мають універсальний характер. Під їх впливом можуть відбуватися як взаємодії між лептонами, так і перетворення гадронів.

Варіант 10

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. Будова та принцип дії мікротрона.

3. Довести, чи можливий такий розпад:

4. Поясніть термін „ендотермічні реакції”. Приведіть приклади.

5. Вкажіть, які імпульсні системи реалізації керованого термоядерного синтезу вам відомі.

6. Які закони збереження порушуються у процесах, що відбуваються під впливом слабких взаємодій?