И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Считая радиус ядра /?=1,3 Ач> фм, где А— его массовое число, оценить плотность ядер, а также число нуклонов в единице объема ядра. 6.278. Написать недостающие обозначения (х) в реакциях: а) "В(х, а)'Ве; в) '%а(р, х)" 1Че; б) "О(3, а)х; г) х(р, а)мАг. 6.279. Показать, что энергия связи ядра с массовым числом А н зарядом Л может быть определена по формуле (6.66).
6.280. Найти энергию связи ядра, которое имеет одинаковое число протонов н нейтронов н радиус, в полтора раза меньший радиуса ядра "А1. Воспользоваться формулой нз задачи 6.277. 6.281. Найти с помощью табличных значений масс нуклндов: а) среднюю энергию связи на один нуклон в ядре "О; б) энергию связи нейтрона и а-частицы в ядре "В; в) энергию, необходимую для разделения ядра "'О на четыре одинаковые частицы. 6.282.
Определить разность энергий связи нейтрона и протона в ядре "В. Объяснить причину нх различна. 6.283. Вычислить энергию, необходимую для разделения ядра *о?(е на две а-частицы и ядро "С, если энергии связи на однп нуклоп в ядрах "Не, 'Не н "С равны 8,03, 7,07 н 7,68 МэВ. 6.284. Вычислить в а. е. м. массу: а) нуклида Чл, энергия связи ядра которого 41,3 МэВ; б) ядра '"С с энергией связи на один нуклон 6,04 МэВ.
6.285. Известны энергии связи Еь Е„ Е1 н Е4 ядер в реакции А,+А;~.А,+А,. Найти энергию этой реакция. 8Л86. Считая, что в одном акте деления ядра "'Ч/ освобождается энергия 200 МэВ, определить: а) энергию, выделяющуюся при сгорании одного килограмма мЧ.1, н массу каменного угля с теплотворной способностью 30 кДж/г, эквивалентную в тепловом отношении одному килограмму мЧ)1 314 б) массу изотопа "Ч), подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30 килотонн, если тепловой эквивалент тротнла равен 4,1 кДж/г. 6.287. Сколько тепла выделяется прн образовании одного грамма 'Не нз дейтерия 'Н? Какая масса каменною угля с теплотворной способностью 30 кДж/г эквивалентна этому теплу? 6,288. Вычислить с помощью табличных значений масс нуклидов энергию на один нуклон, которая выделяется при протекании реакцни 411+зН-~-2'Не.
Сравнить полученную,величину с энергией на один нуклон, освобождающейся йри деленян ядра мЧЗ. 6.289. Определять энергию реакции Ч.1+р-~2'Не, если энергии связи на один нуклон в ядрах Чл н 'Не равны 5,60 и 7,06 МэВ. 6.290. Найти энергию реакции ыХ(я, р) "О, если кинетическая энергия налетающей а-частицы Т =4,0 МэВ и протон, вылетевший под углом 6=50' к направлению двнженяя и-частицы, имеет кинетическую энергию Те= =2,09 МэВ. 6,291. Определить с помощью табличных значений масс нуклядов энергию следующих реакций: а) Ч.1 (р, п) 'Ве; в) '11(м, и) "В; б) 'Ве(п, 7) "Ве г) "О(п а) "51 6.292.
Найти с помощью табличных значений масс нуклидов скорости продуктов реакции "В (а,а) '11, протекающей в результате взаимодействии очень медленных нейтронов с покоящимися ядрами бора. 6,293. Протоны, налетающие на нсподвнжиую литиевую мишень, возбуждшот реакцию Ч.1(р, и)'Ве. При какой кинетической энергии протона вознпкший нейтрон может оказаться покоящимся? 6.294. Альфа-чжтнца с кинетической энергией Т=5,3 МэВ возбуждает реакцию *Ве (а, а) "С, энергия которой 9=+5„7 МэВ. Найти кинетическую энергию нейтрона, вылетевшего под прямым углом к направлению движения а-частицы. 6.298. Протоны с кинетнческой энергией Т=1,0 МэВ бомбардируют литиевую мишень, возбуждая реакцию р+111-~.2 'Не.
Найти кинетическую энергию каждой а-частицы и угол между направлениями нх разлета, если разлет произошел симметрично по отношению к направлению налетающнх протонов. 815 6.2, . 96. Частица массы т налетает на покоящееся ядр массы М, возбуждая эндоэнергетическую реакцию. Пока. я ядро зать, что пороговая (минимальная) кинетическая энергия, при которой эта реакция становится возможной, опрелеля ется формулой (8.6г). 6.297. Какую кинетическую энергию необходимо сооб. щить нейтрону, чтобы он смог расщепить покоящееся ядро 'Н, энергия связи которого Е,.
=2,2 МэВ? 6.298. При облучении моноэнергетическим пучком протонов мишеней из лития и бернллия было обнаружено, что реакция Р!.!(р, п) 'Ве — 1,85 МэВ идет, а РВе(р, и) 'В— — 1,85 МэВ не идет. Найти возможные значения кинетической энергии протонов. 6.299. Для возбуждения реакции (а, м) на покоящихся ядрах "В пороговая кинетическая энергия нейтронов Т„„,=-4,0 МэВ. Найти энергию этой реакции. 6.300. Вычислить пороговые кинетические энергии протонов для возбуждения реакций (р, а) и (р, о) на ядрах ').!.
6.301. Найти с помощью табличных значений масс нуклидов пороговую кинетическую энергию и-частицы для возбуждения реакции Р).!(х, а) "В. Какова при этом скорость ядра '"В? 6,302. Нейтроны с кинетической энергией Т=10 МэВ возбуждают реакцию "С(а, и) 'Ве, порог которой Т„,р= =8,!7 МэВ. Найти кинетическую энергию ср-частиц, вылетаю1цих под прямым углом к направлению падающих нейтронов. 6.303.
На сколько процентов пороговая энергия укванта в реакции у+'Н-1-п+р превосходит энергию связи ядра *Н, равную Е„=2,2 МэВ? 6.304. Протон с кинетической энергией Т=1,5 МэВ захватывается покоившимся ядром 'Н. Найти энергию возбуждения образовавшегося ядра. 6.305. Выхол реакции "С(4, п) ыХ имеет максимумы при следующих значениях кинетической энергии Т, на.
летающих дейтронов: 0,60, 0,90, 1,55 и 1,80 МэВ. Найти с помощью табличных значений масс нуклидов соответствующие энергетические уровни промежуточного ядра, через которые идет эта реакция. 6.306. Узкий пучок тепловых нейтронов ослабляется в и =360 раз при прохождении кадмиевой пластинки, толщина которой И=-0,50 мм. Определить сечение взаимодействия этих нейтронов с ядрами кадмия, 6.307. Во сколько раз уменьшится интенсивность узко- 3!з „о пучка тепловых нейтронов после прохождения слоя тяжелой воды толщиной 0=5,0 см? Сечения взаимодействия ядер дейтерия и кислорода для тепловых нейтронов равны соответственно о,=7,0 б и о,=4,2 б, 8.308. Узкий пучок тепловых нейтронов прохолит через пластинку из железа, для которого сечения поглощения и рассеяния равны соответственно о,=2,5 б и о,=!! б, Определить относительную долю нейтронов, выбывших из пучка в результате рассеяния, если толщина пластинки Д=0,50 см.
6.309. Выход ядерной реакции с образованием радио- изотопа можно характеризовать двояко: либо величиной рв — отношением числа ядерных реакций к числу бомбардирующих частиц, либо величиной й — отношением активности возникшего радиоизотопа к числу бомбардировавших частиц.
Найти: а) период полураспада радиоизотопа, зная ю и й; б) выход в реакции Р1.! (р, п) 'Ве, если после облучения литиевой мишени пучком протонов (в течекие 1=2,0 ч при токе в пучке 7=10 мкА) активность 'Ве оказалась А= =1,35 10' Бк, а его период полураспада Т=53 сут. 6.310. Тонкую золотую фольгу из стабильного "'Ап облучают по нормали к поверхности тепловыми нейтронами, плотность потока которых э'=1,0 10" с ' см *. Масса фольги гп=10 мг. В результате захвата нейтронов возни.
кает ))-активный 1ррАп, сечение образования которого о= 98 б и период полураспада Т=2,7 сут. Найти: а) время облучения, за ноторое число ядер '"Ан уменьшится на т1=1,0%; б) максимальное число ядер "'Ап, которое может образоваться в процессе длительного облучения. 6.311. Тонкую фольгу из некоторого стабильного изо. топя облучают тепловыми нейтронами, падающими по норт мали к ее поверхности. В результате захвата нейтронов воз««кает радиоизотоп с постоянной распада Х.
Найти запои накопления этого радиоизотопа Ф(1) в расчете на единицу поверхности фольги. Плотность потока нейтронов равна 7, число ядер иа единицу поверхности фольги и и сечение образования активных ядер а. 6.312. Золотую фольгу массы рп=0,20 г облучали в течение 1=6,0 ч потоком тепловых нейтронов, падающим по нормали к ее поверхностя. Через т= 12 ч после окончания облучения активность фольги оказалась А=1,9 10' Бк. Найти плотность потока нейтронов, если сечение образова- 3!7 6.7. Элементарные частицы ф Пороговая (мнпнмальная) кннетнческая энергия частнцы аг, налетающей нз покоящуюся частицу М, для возбуждении эндознергетячсской реакцня гл+М вЂ” ~в,+та+..л т ( +щг+" )'-( +М)' пеэ = 2М с' (б.та) где т, М, щь гль ... †мас покоя соответствующих частиц.
ф Квантовые числа, пряпнсываемые элементарным частицам: Π— электрнческнй заряд, й — лептонный заряд,  — барнонный заряд, Т вЂ” нзотопнческяй спян, Та †е проекцня, Б — странность, 3=2(О> — В, У вЂ” гнперзаряд, У=В-(-В. ф Связь между квантовымя чясламк сильно взаякодействувщях частя ц: О=т,+ — =т + —. У В-)-В 2 2 (б.уб) ° Прн взанмодействпп часгнц выполняются законы сохранения Я, ь н В зарядов. В сильных взанмодейстзнях выполняются также законы сохранення 8 (ялн У), Т к его проекции Т,.
316 ния «дра радноизотопа о=96 б, а его период полураспада Т'=2,7 сут. 6.313. Сколько нейтронов будет в сотом поколении, если процесс деления начинается с )ч'а=1000 нейтронов и происходит в среде с коэффициентом размножения 1=1,057 6.314. Найти число нейтронов, возникающих в единицу времени в урановом реакторе с тепловой мощностью Р =100 МВт, если среднее число нейтронов на каждый акт деления я=2,5. Считать, что при каждом делении освобождается энергия Е=200 МэВ. 6.315. В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов т=0,10 с. Считая коэффициент размножения й=1,010, найти: а) во сколько раз увеличится число нейтронов в реакторе, а следовательно и его мощность, за время 1=1,0 мин," б) период реактора Т вЂ” время, за которое его мощность увеличится в е 'раз.
йй Квантовые числа кваркоа: Спин каждого кварка равен 1)2. Соответствующяе антякваркп нмеюг протнвоположные по знаку значения О, В, Та п В. 6.3!6. Вычислить кинетические энергии протонов, импульсы которых равны 0,10, 1,0 и 1О ГзВ/с, где с — скорость света. 6.317. Найти средний путь, проходимый я-мезонами с кинетической энергией, которая в т)=1,2 раза превышает их энергию покоя.
Среднее время жизни очень медленных и-мезонов т,=25,5 нс. 6.316. Отрицательные я-мезоны с кинетической энергией Т=100 МзВ пролетают от места рождения до распада в среднем расстояние 1=11 и. Найти собственное время жизни этих мезонов. 6.319. Имеется узкий пучок и--мезонов с кинетической энергией Т, равной энергии покоя данных частиц. Найти отношение потоков частиц в сечениях пучка, отстоящих друг от друга на 1=20 м. Собственное среднее время жизни этих мезонов т,=25,5 нс, 6.320. Остановившийся я+-мезон распался на миан и нейтрино, Найти кинетическую энергию мюона и энергию нейтрино. 6.321. Найти кинетическую энергию нейтрона, возникшего при распаде остановившегося Е -гнперона (Е -ь п+я ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
