Задачи для самостоятельного решения
8.1.
Радиоактивный натрий
распадается, выбрасывая β – частицы.
Период полураспада натрия 14,8 ч. Вычислить
количество атомов, распавшихся в 1 мг
данного радиоактивного препарата за
10 ч.
(Ответ: ΔN=9,3 1018)
8.2.
Вычислить дефект массы, энергию связи
и удельную энергию связи ядра
.
(Ответ: Δm=0,13708 а.е.м., Wсв=128 МэВ, ωсв=8 МэВ).
8.3. Вычислить энергию ядерной реакции
|
(Ответ:
).
8.4. В нормальных условиях 1 г радия образует V = 0,043 см3 гелия в год. Определить период полураспада радия.
(Ответ:
лет)
8.5. Скорость распада в начальный момент времени составляла 450 расп./мин. Определить скорость распада по истечении половины периода полураспада.
(Ответ:319 расп/мин)
8.6. Найти период полураспада Т1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t = 10 суток уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.
(Ответ:
суток)
8.7. Определите, во сколько раз увеличится число нейтронов в цепной ядерной реакции за время t=10 с, если среднее время жизни T одного поколения составляет 80 мс, а коэффициент размножения нейтронов k=1,002.
(Ответ: N/N0 = 1,284).
8.8.
В ядерной реакции
выделяется
энергия ΔЕ=3,27 МэВ. Определите массу
атома
,
если масса атома
равна 3,34461 10-27
кг.
(Ответ:
кг).
8.9.
В реакции
(α, р) кинетическая энергия α – частицы
равна 7,7 МэВ. Найти, под каким углом к
направлению движения α – частицы
вылетает протон, если известно, что его
кинетическая энергия равна 5,7 МэВ.
(Ответ: φ = 320).
8.10.
Покоившееся ядро полония
испускает α – частицу с кинетической
энергией Tα
=6 МэВ. Определите: 1) скорость отдачи
дочернего ядра; 2) какую долю кинетической
энергии α – частицы составляет энергия
отдачи дочернего ядра.
(Ответ:
).
Приложения
Таблица 1. Абсолютный показатель преломления
Алмаз |
2,42 |
Каменная соль |
1,54 |
Скипидар |
1,48 |
Вода |
1,33 |
Кварц |
1,55 |
Стекло |
1,52 |
Глицерин |
1,47 |
Сероуглерод |
1,63 |
Таблица 2. Интервалы длин волн, соответствующие различным цветам спектра, нм
Фиолетовый |
400 – 450 |
Синий |
450 – 480 |
Голубой |
480 – 500 |
Зеленый |
500 – 560 |
Желтый |
560 – 590 |
Оранжевый |
590 – 620 |
Красный |
620 - 760 |
Таблица 3. Работа выхода электронов из металла, эВ
Алюминий |
3,7 |
Платина |
6,3 |
Вольфрам |
4,5 |
Цезий |
1,8 |
Литий |
2,3 |
Цинк |
4,0 |
Медь |
4,4 |
Никель |
4,8 |
Таблица 4. Масса m0 и энергия E0 покоя некоторых элементарных частиц и легких ядер
Частицы |
m0 |
E0 |
||
а.е.м. |
10-27, кг |
МэВ |
10-10 Дж |
|
Электрон |
5,486 ·10-4 |
0,00091 |
0,511 |
0,00081 |
Протон |
1,00728 |
1,6724 |
983,23 |
1,50 |
Нейтрон |
1,00867 |
1,6748 |
939,53 |
1,51 |
Дейтрон |
2,01355 |
3,3325 |
1876,5 |
3,00 |
α - частица |
4,0015 |
6,6444 |
3726,2 |
5,96 |
Нейтральный π - мезон
|
0,14498 |
0,241 |
135 |
0,216 |
Таблица 5. Периоды полураспада некоторых радиоактивных элементов
|
164 суток |
|
27 лет |
|
138 суток |
|
3,82 суток |
|
7,1 108 лет |
|
4,5 109 лет |
|
1590 лет |
|
12 лет |
|
10 мин |
Таблица 6. Элементы периодической системы и массы нейтральных атомов, а.е.м.
Элемент системы |
Изотоп |
Масса |
Элемент системы |
Изотоп |
Масса |
Водород |
-
|
1,00783 2,01410 3,01605 |
Алюминий |
|
26,98135 |
Кремний |
|
26,81535 |
|||
Фосфор |
|
32,97174 |
|||
Сера |
|
32,97146 |
|||
Гелий |
-
|
3,01605 4,00260 |
Железо |
|
55,94700 |
Медь |
|
63,5400 |
|||
Вольфрам |
|
183,8500 |
|||
Литий |
|
7,01601 |
Магний |
|
23,98504 26,98436 |
Берилий |
|
7,01169 |
|||
Бор |
|
10,01249 11,00931 |
Кальций |
|
47,9536 |
Серебро |
|
107,869 |
|||
Азот |
|
14,00307 |
Радий |
|
226,0254 |
Кислород |
|
15,99492 16,99913 |
Торий |
|
232,038 |
Уран |
|
238,0508 |
