IV вариант

1. Почему при захвате свободного нейтрона ядром урана-235 происходит его деление?

Ответ: При захвате ядром нейтрона, ядро переходит в возбуждённое состояние и деформируется. У него образуется перемычка, кулоновские силы увеличиваются и разрывают ядро.

2. Какие химические элементы являются ядерным горючим в атомных реакторах?

Ответ:

3. Какие физические системы из элементарных частиц образуются в результате существования между ними слабого взаимодействия?

Ответ: никаких

4. Какие физические системы образуются из элемен­тарных частиц в результате существования между ними гравитационного взаимодействия?

Ответ: Планетные системы, Галактики и т.д.

5. Определить удельную энергию связи е_св, в ядре атома ртути , если массы покоя М_р=1,00899 а. е. м. М_n =1,00814 а. е. м., и М_я,= 200,028 а. е. м.

Ответ: 7,92 МэВ/нук

6. Какая энергия выделится при образовании ядра атома изотопа гелия из свободных, т. е. не взаимодействующих между собой, нуклонов, если массы покоя М_р -1,00814 а. е. м., М_n= 1,00899 а. е. м. и М_я,=3,01699а.е.м.?

Ответ: 7,7 МэВ

7. Определить энергию, ко­торая выделится при анни­гиляции протона и антипро­тона, если масса покоя про­тона равна 1,673·10^-27 кг.

Ответ: 3·10^-10 Дж, 1875 МэВ

8. При реакции деления урана-235 распалась неко­торая масса урана и выделилась энергия Е=2,56·10²⁸ МэВ. Определить массу распавшегося урана, если при делении одного ядра выделяется 200 МэВ энергии.

Ответ: 50 кг

9. Имеется 4г радиоактивного кобальта. Сколько граммов кобальта распадается за 216 суток, если его период полураспада 72 суток?

Ответ: 3.5 г

10. Дополнить реакцию

Ответ:

V вариант

1. Выразить энергию покоя электрона в энергетичес­ких единицах (в джоулях и мегаэлектрон-вольтах). Масса покоя электрона равна 9,1·10^-31 кг.

Ответ: 0,51 МэВ

2. К аковы экономические преимущества реакторов на быстрых нейтронах по сравнению с ядерными реакторами на медленных нейтронах?

Ответ: Преимущество реакторов на быстрых нейтронах в том, что при их работе образуется плутоний, который затем используется в качестве ядерного топлива. Эти реакторы называют реакторами-размножителями.

3. Написать реакцию превращения вещества в поле.

Ответ: е^- + е⁺ = 2γ

4. На рисунке показан результат столкновения ядра углерода, имевшего энергию 6·10⁷ эВ (жирная линия), с ядром атома серебра фотоэмульсии. Что означает возникшее при этом многообразие треков?

Ответ: Многообразие треков означает, что в результате столкновения произошло появление целого ряда элементарных частиц различных энергий.

5. Определить удельную энергию связи е_св в ядре атома изотопа урана , если массы покоя М_р=1,00814 а. е. м., и М_n,= 238,12376 а. е. м. М_я= 1,00899 а. е. м.

Ответ: 7,58 МэВ

6. Определить энергетический выход ядерной реакции , если энергия связи у ядер азота 115,6 МэВ, углерода - 92,2 МэВ, гелия - 28,3 МэВ.

Ответ: 4,9 МэВ

7. Неподвижный нейтральный π-мезон (квант ядер­ного поля), масса покоя которого 2,4 •10^-28 кг, распадаясь, превращается в два одинаковых кванта. Определить энергию каждого рожденного кванта. (Ответ дать в мегаэлектрон-вольтах)

Ответ: 67,5 МэВ

8. Дополнить реакцию

Ответ:

9. Период полураспада изотопа радия 1600лет. Сколько ядер изотопа испытает распад за 3200 лет, если начальное число ядер 10⁹.

Ответ: 2,5·10⁸

10. При реакции деления урана-235 распалась неко­торая масса урана и выделилась энергия Е=5,12·10²⁸ МэВ. Определить массу распавшегося урана, если при делении одного ядра выделяется 200 МэВ энергии.

Ответ: 100 кг