ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "СУЧАСНА ФІЗИКА". Компенсаційний курс

Задачі для самостійної роботи

При розрахунках брати значення мас (а.о.м.): протон mp =1,0073; нейтрон mn = 1,0087.

4.6

 Указати кількості протонів і нейтронів у нуклідах: \({}_{13}^{23}\mathrm{Na}\)\({}_{47}^{107}\mathrm{Ag}\);  $_{92}^{238}\text{U}$.  [(13,  10);   (47,  60);   (92,  146)]

4.7.

Скільки \(\alpha\)- і \(\beta\)-розпадів відбувається при перетворенні Урану \({}_{92}^{238}\mathrm{U}\) на Плюмбум \({}_{82}^{206}\mathrm{Pb}\)? [\(8 \alpha\)- і \(6 \beta\)-розпадів]

4.8.

Який нуклід утвориться з радіоактивного ядра Радію \({}_{88}^{206}\mathrm{Ra}\) після п'яти \(\alpha\)- і чотирьох \(\beta\)-розпадів? [Плюмбум \({}_{82}^{186}\mathrm{Pb}\)]

4.9.

Природній хлор (атомна маса 35,5) містить два стабільні ізотопи: \({}_{}^{35}\mathrm{Cl}\)  і \({}_{}^{37}\mathrm{Cl}\). Визначити, який відсоток складає кожен.  [\({}_{}^{35}\mathrm{Cl}\)75%;  \({}_{}^{37}\mathrm{Cl}\) – 25%]

4.10.

За заданими масами визначити питому енергію зв'язку (МеВ/нук) ядер: \({}_{3}^{7}\mathrm{Li}\)\({}_{3}^{16}\mathrm{O}\)\({}_{26}^{56}\mathrm{Fe}\)\({}_{92}^{235}\mathrm{U}\).

Маси (а.o.м.): mLi = 7,016; mO = 15,995; mFe = 55,935; mU = 235,045.

Відповідь:    \(5,42\);   \(7,74\);   \(8,58\)\(7,42\).

4.11.

Визначити енергетичний вихід реакції

\({}_{3}^{7}\mathrm{Li}+{}_{1}^{1}\mathrm{p}\to{2}{}_{2}^{4}\mathrm{He}\)

за заданими масами (а.о.м.) ядер mLi = 7,0160 і mHe = 4,0026. [16,49 МеВ]

4.12.

При якій мінімальній енергії \(\gamma\)-квант буде спроможний "вибити" протон із ядра Карбону \({}_{6}^{12}\mathrm{C}\)? [\(15,46\) МеВ]

4.13.

При зустрічі електрона ${{e}^{-}}$ з позитроном ${{e}^{+}}$ ("позитивно зарядженим електроном") відбувається їхня анігіляція — взаємне знищення з випромінюванням двох однакових \(\gamma\)-квантів. Визначити їхню довжину хвилі. [\(2,4\) пм]

4.14.

За якої мінімальної енергії \(\alpha\)-частинки (\({}_{2}^{4}\mathrm{He}\)) при її зіткненні з ядром \({}_{3}^{7}\mathrm{Li}\) могла би статися реакція \({}_{3}^{7}\mathrm{Li}+{}_{2}^{4}\mathrm{He}\to{}_{5}^{10}\mathrm{B}+{}_{0}^{1}\mathrm{n}\)?  [\(2,8\) МеВ]

4.15.

1. Установити найменування та точну масу нукліда Х, що є продуктом реакції синтезу Гелію \({}_{2}^{4}\mathrm{He}\) та Дейтерію \({}_{1}^{2}\mathrm{H}\). 2. Знайти, при якій масі гелію  в цій реакції виділиться стільки ж енергії, що й при згорянні 1 т  кам'яного вугілля  з теплотворністю \(30\) МДж/кг. [1. Літій \({}_{3}^{6}\mathrm{Li}\); 6,015 а.0.м.  2.\(2,5 \) г]

4.16.

Енергетичний вихід реакції поділу ядра Урану-235 складає \(E=200\) МеВ. Яка енергія вивільняється в ядерному реакторі при поділі ядер в \(1\) г даного ізотопу? Скільки вугілля з теплотою згоряння 30 MДж/кг треба спалити, аби отримати таку саму кількість теплоти? [\(23\) МВт·год; \(2,8\) т]

4.17.

Реактор атомного підводного човна, що працює на збагаченому Урані-235, має потужність \(14,7\) МВт. Визначити місячний запас ядерного палива (кг) із умістом урану \(25\)%, якщо при поділі одного ядра виділяється \(200\) МеВ енергії. [\(2,2\) кг]

4.18.

В реакторі атомної електростанції за рік ''згоряє'' \(1\) кг Урану-235. Визначити електричну потужність станції при ККД \(10\)%, якщо поділ одного ядра дає \(200\) МеВ енергії. [\(96,5\) МВт]

4.19.

Записати реакцію \(\alpha\)-розпаду Радію \({}_{88}^{226}\mathrm{Ra}\) та знайти, який  відсоток енергії, що виділяється, відносить із собою \(\alpha\)-частинка. [\(98,2\) %]