Физика атомного ядра и элементарных частиц

81. Масса радиоактивного изотопа составляет 0,5 мг. Период полураспада изотопа . Чему равны начальная активность и активность вещества спустя промежуток времени .

82. Какой изотоп образуется из после четырех -распадов и двух -распадов?

83. В камере Вильсона фиксируется упругое столкновение - частицы с ядром неизвестного элемента. В результате взаимодействия - частица и ядро отдачи разлетелись под углами в 30° по отношению к первичному направлению движения - частицы. Определить массу ядра-мишени, если известно, что начальная скорость - частицы .

84. Определить энергию, которая может выделиться при синтезе 1 кг гелия из ядер дейтронов .

85. Вычислите энергию связи нуклонов в ядрах и . Который из них стабильнее?

86. При бомбардировке ядра бериллия протоном произошла ядерная реакция . Определите тип реакции (экзо – или эндоэнергетическая).

87. На АЭС за год расходуется 19,2 кг . Определите мощность АЭС, если известно, что в каждом акте деления выделяется 200 МэВ энергии.

88. Из ядра при распаде вылетает – частица, обладающая энергией 4,23 МэВ. Напишите уравнение реакции и определите скорость отдачи дочернего ядра.

89. Определите энергетический эффект реакции термоядерного синтеза в расчете на 1 кг синтезированного гелия.

90. Некоторое количество N радиоактивного вещества с постоянной распада λ₁ помещено в замкнутый сосуд. Найти уравнение изменения массы продукта его распада, если он также радиоактивен (постоянная его распада λ₂).

91. В руде содержится одинаковое количество атомов Pb²⁰⁶ и U²³⁸. Определить, каким было содержание руды 10⁹ лет тому назад.

92. Чему равна удельная активность изотопа U²³⁸, если период его полураспада τ = 4,5ּ10⁹ лет? Удельной активностью называется число распадов в 1 сек на 1 г вещества.

93. Какая доля начального количества радиоактивного вещества останется не распавшейся через 1,5 периода полураспада?

94. Какой вид топлива обладает большей теплотой сгорания: каменный уголь (28 МДж/кг) или природный уран при использовании 0,1% урана? Во сколько раз?

95. Определить суточный расход природного урана атомной электростанцией мощностью 200 Мвт. К. п. д. электростанции принять равным 35 %, а глубину выгорания U²³⁵ из природного урана – 5 кг/т.

96. Определить суточный расход U²³⁵ на атомной станции мощностью 15 000 квт, полагая к.п.д. электростанции 20 %. Энергию, выделяющуюся при одном акте деления, принять равной 200 МэВ.

97. При наблюдении радиоактивного распада 1г радия установлено, что в течение года формируется масса гелия, которая при нормальных условиях занимает объем 0,043 см³. На основании этих данных определить период полураспада радия.

98. Зафиксированная на данный момент активность составляет 600 распад/мин. Определить активность препарата по истечении периода полураспада.

99. Определить среднее время τ жизни ядер радиоактивного препарата, если известно, что постоянная распада равна λ.

100. Какая доля ядер радиоактивного изотопа распадается за 30 дней, если известно, что период полураспада Т = 24,1 дней.

101. Найти удельную активность .

102. Некоторая масса радиоактивного изотопа с постоянной распада запаяна в стеклянном сосуде. Найти закон изменения массы продукта его распада, если он тоже радиоактивен, и постоянная его распада .

103. Определить ежесуточный расход на АЭС мощностью 10000 кВт, если к.п.д. станции равным 20%. Энергия деления одного ядра урана 200 МэВ.

104. Конечным продуктом распада урана является свинец . Определить возраст урановой руды, если в среднем в руде на 1 кг приходится 320 г свинца .

105. Какой изотоп образуется при распаде , если цепочка превращений включает в себя четыре -распада и два -распада?

106. , являясь продуктом распада , содержится в количестве одного атома на каждые атомов урана. Найти период полураспада , если он значительно больше периода полураспада радона, равного 1620 годам.

107. Определите энергию основного состояния системы, состоящей из электрона и позитрона, связанных силами кулоновского притяжения.

108. Определите нуклонный состав ядер изотопов магния: .

109. Оцените кинетическую энергию нуклона в ядре атома углерода , если диаметр его ядра м.

110. Мощность излучения Солнца составляет Вт. Считая, что вся энергия выделяется в процессе реакции , определить, сколько атомов гелия рождается на Солнце за одну секунду?

111. Показать, что максимальная длина волны квантов при аннигиляции пары электрон – позитрон равна комптоновской длине волны электрона.

112. Определить энергию связи нейтрона в ядре , если известно, что энергия связи ядра составляет 104,66 МэВ, а энергия связи составляет 94,10 МэВ.

113. Устойчиво ли ядро относительно распада на две -частицы, если известно, что энергия связи, приходящаяся на один нуклон в составляет 7,06 МэВ, а в – 7,08 МэВ?

114. Вычислить массу атома, первоначально покоящееся ядро которого, испустив -частицу с кинетической энергией 5,3 МэВ, превратилось в ядро . Массы ядер и считать известными.

115. Определить энергию нейтронов, возникающих в результате реакции .

116. Определить энергию связи, приходящуюся на один нуклон в ядре атома , если его масса 22,99714 а.е.м.

117. Определить энергию ядерной реакции .

118. Какую минимальную энергию должен иметь -квант для вырывания нейтрона из ядра ?

119. При каком значении кинетической энергии -частицы станет возможной реакция ?

120. При бомбардировке ядра протонами образуются две -частицы. Энергия каждой -частицы при их образовании составляла 10 МэВ. Определить энергию протонов, вызывающих ядерное превращение.

121. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

122. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

123. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

124. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

125. При какой энергии -кванта возможна реакция ?

126. Протон испытывает упругое рассеяние на ядре неизвестного химического элемента, отклоняясь под углом и потеряв долю своей скорости. Найти массовое число элемента А.