3.8.1. Фізика атомного ядра

1. Визначити масу нейтрального атома Азоту , якщо відоме число Авогадро N_А=6,02·10²³ моль^-1.

2. Скільки протонів і нейтронів містить ядро атома Аргону ?

3. Яка кількість нуклонів міститься в ядрі Заліза ?

4. Скільки електронів міститься в атомі Кисню ?

5. Який заряд (в Кл) має ядро атома Міді ?

6. Який ізотоп утворюється в результаті природного -розпаду ядра Урану ?

7. На скільки одиниць зміниться масове і зарядове число при -розпаді ядра Торія ?

8. Скільки атомів Родону залишиться через добу з 10⁶ атомів? Період піврозпаду Родону становить 3,82 доби.

9. Скільки атомів Полонію було до радіоактивного розпаду, якщо через 49,3 доби залишилось 2,72·10⁶ атомів Полонію? Період піврозпаду Полонію становить 138 діб.

10. Половина атомів невідомого елемента розпалась за дві доби. Який період піврозпаду елемента?

11. Визначити кількість атомів радіоактивного ізотопу , які розпа-

даються за час 60 с, якщо його активність рівна 1КБк.

12.* Визначити сталу радіоактивного розпаду елемента, якщо за добу кількість його атомів зменшується на 20%.

13.* За 30 діб кількість атомів радіоактивного ізотопу зменшилась в 2 рази. У скільки разів вона зменшиться за 60 діб?

14.* Обчислити енергію зв’язку (в МеВ) ядра атома Азоту . Маса атома 14,00307 а.о.м., маса атома Гідрогену рівна 1,00783 а.о.м., маса нейтрона – 1,00867 а.о.м..

15.* Яку найменшу енергію (в Дж) треба затратити, щоб видалити нейтрон з ядра атома Літію ? Маса ядра рівна 6,94100 а.о.м., маса ядра – 6,01513 а.о.м., маса нейтрона – 1,00867 а.о.м..

16.* Визначити коефіцієнт поглинання γ-променів у Свинці, якщо шар Свинцю товщиною в 1,3 см послаблює інтенсивність γ-променів в 2 рази.

17.* Обчислити питому енергію зв’язку ядра ізотопу Вуглецю . Маса атома Вуглецю рівна 13,00335 а.о.м., маса атома Гідрогену – 1,00783 а.о.м.. маса нейтрона – 1,00867 а.о.м..

3.8.2. Ядрні реакції. Елементарні частинки.

1. При захваті нейтрона Бор перетворюється в Літій . Визначити зарядове і масове число частинки, що вилітає при цьому. + → + .

2. Визначити масове число в невідомому елементі ядерної реакції

+ → + .

3. Визначити зарядове число в невідомому елементі ядерної реакції. + → + .

4. Визначити масове і зарядове число невідомого елемента, який утворюється в результаті поділу Урану при бомбардуванні нейтроном. + → + + 3 .

5. Який елемент утворюються в результаті синтезу ядер Дейтерію і Тритію

+ → + ?

6. Ядро Урана захопивши нейтрон розпалось на уламки, причому вивільнилось два нейтрони. Визначити порядковий номер другого уламка.

+ → + + 2 .

7. Обчислити (в МеВ) енергію ядерної реакції:

+ → + .

Маси ізотопів: – 9,01219 а.о.м., – 2,01410 а.о.м. –10,01294 а.о.м., –1,00867 а.о.м.

8. Обчислити (в Дж) енергію ядерної реакції:

+ → + .

Маси ізотопів: – 3,01605 а.о.м., – 2,01410 а.о.м. –4,00260 а.о.м., –1,00867 а.о.м.

9. Електрон і позитрон об’єднались і перетворились у два γ - кванти. Визначити частоту утворених квантів, якщо сума кінетичних енергій електрона і позитрона була дуже малою.

10. Вільний нейтрон нестабільний. Викидаючи β - частинку і нейтрино він перетворюється в протон. Яка енергія (в Дж) виділяється при цьому перетворенні? Маса спокою нейтрино рівна нулю, маса спокою β - частинки — 9,1·10^-31 кг, маса спокою нейтрона — 1,6750·10^-27 кг, маса спокою протона — 1,6728·10^-27 кг.

11.* Яка маса Урану витрачається за годину на атомній електростанції потужністю 5000 кВт? Коефіцієнт корисної дії вважати рівним 17%. При кожному акті розпаду виділяється енергія 200 МеВ.

12.* Електрон і позитрон, утворені фотоном з енергією 5,7 МеВ, дають в камері Вільсона, яка поміщена в магнітне поле, траєкторії з радіусом кривизни R=3 см. Знайти індукцію В магнітного поля.

13.* Мезон космічних променів має енергію Е=3 ГеВ. Енергія спокою мезона Е₀=100 МеВ. Яку відстань ι в атмосфері зможе пройти мезон за час його життя τ по лабораторному годиннику? Власний час життя мезона τ₀=2 мкс.

14.* Яка кількість енергії (в Дж) виділяється при утворенні 1 г Гелію в реакції синтезу

+ → + ?

Маси ізотопів: – 3,01605 а.о.м., – 2,01410 а.о.м. –4,00260 а.о.м., –1,00867 а.о.м..

15.* Товщина шару половинного послаблення вузького пучка γ – променів для Свинцю рівна 1,3 см. Якою повинна бути товщина Свинцю, щоб послабити пучок γ – променів в 500 раз?