М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (Сборник задач) (1133854), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Какую минимальную кинетическую энергию должен иметь нейтрон длявозбуждения реакции 32S(n,p)32P? Массы ядер 32S, 32P, нейтрона и позитронапринять равными 31,9632957, 31,9656783, 1,00866497 и 1,007276457 а.е.м.,соответственно. Энергетический эквивалент 1 а.е.м. равен 931501 кэВ.88. При помощи -частиц 214Po (Еα =7,7 МэВ) Резерфорд осуществил первоеискусственное превращение ядер: 14N(,p)17O.
Оцените пороговуюкинетическую энергию -частиц (без учета высоты кулоновского барьера),если изменение масс ядер и частиц составляет Δm = −0,00129 а.е.м.12089. Определите энергетический порог реакцииSn(n,2n)119Sn, еслиизвестно, что разность масс нуклидов олова составляет 0,9988888 а.е.м.,масса нейтрона 1,00866497 а.е.м.90. Определите энергетический порог реакции 88Sr(n,2n)87Sr; массы атомов88Sr и 87Sr равны 87,905610 и 86,908890 а.е.м., соответственно.1491. Рассчитайте энергетический порог реакции 27Al(n,)24Na если известно,что разность масс ядер и частиц составляет 0,0033700447 а.е.м.92.
Энергетический эффект реакции 139La(n,2n)138La равен 8,778 МэВ.Рассчитайте разность масс нуклидов лантана (масса покоя нейтрона1,00866497 а.е.м.).93. Определите кинетическую энергию нейтронов, появляющихся приреакции 9Be(,n)8Be, возбуждаемой –квантами 24Na. Массы атомов 9Be, 8Beи нейтрона равны 9,0121825, 8,0053052 и 1,00866497 а.е.м., соответственно.94. Энергетический эффект реакции 41К(n,)42К, вызываемой поглощениемтепловых нейтронов, равен 7,535 МэВ. Вычислите энергию отдачи,передаваемую составному ядру.95. При поглощении тепловых нейтронов протекает реакция 44Са(n,)45Са.Энергия испускаемых компаунд-ядром фотонов, с учетом потерь на отдачу,равна 7414 кэВ.
Определите энергетический эффект реакции.96. Энергетический эффект инициированной тепловыми нейтронамиреакции 35Cl(n,p)35S равен 615 кэВ. Определите кинетическую энергиюпротонов и ядер 35S.97. Определите энергетический порог реакции 31P(,n)30P. Массы 31P, 30P и 1nравны, соответственно: 30,97376331, 29,97830974 и 1,008664972 а.е.м.98. Энергетический порог реакции 197Au(,n)196Au равен 8,06 МэВ, энергияфотона 14 МэВ. Определите кинетическую энергию испущенного нейтрона.99.
Определите энергетический порог реакции 56Fe(n,p)56Mn. Массыучаствующих в реакции атомов и частиц равны: 55,9349393, 55,93890635,1,008664972 и 1,007825005 а.е.м.100. Энергетический порог реакции 56Fe(n,p)56Mn равен 2965 кэВ.Определите суммарную кинетическую энергию продуктов реакции приоблучении железной пластинки нейтронами с энергией 14 МэВ.101. Установлено, что при облучении натрия фотонами с энергией 20 МэВвозбужденные ядра 23Na испускают нейтроны с энергией 7,6 МэВ. Оценитеэнергетический эффект этой фотонейтронной реакции.102.* Энергетический порог реакции 56Fe(n,p)56Mn равен 2965 кэВ.Определите максимальную кинетическую энергию протонов, испускаемыхпри облучении железной пластинки нейтронами с энергией 14 МэВ.15103.* Энергетический эффект ядерного превращения 24Mg(n,p)24Na равен4,732 МэВ.
Определите энергетический порог реакции. Рассчитайтемаксимальную энергию протонов, испускаемых при облучении магнияпотоком быстрых нейтронов 14,5 МэВ.104. Ядерная реакция 31Р(n,)32Р инициируется тепловыми нейтронами(Екин,n0,025 эв). Оцените энергию -квантов, испускаемых компаунд-ядром.Разность масс атомов фосфора равна 1,00014472 а.е.м.105. Для определения содержания примесных 3d-металлов в образце хромабыло проведено нейтронное облучение (плотность потока 107 см2∙с1)пластинки массой 208 мг в течение 12 ч.
Регистрируемая активностьобразца, измеренная через 5 мин, 1 ч и 36 ч после окончания облучения,составила 4566, 3498 и 1236 имп/мин, соответственно. Примесь какихэлементов и в каком количестве была обнаружена, если мольная доляпримеси не должна превышать, ориентировочно, 0,2%, и установкапозволяет надежно регистрировать активность более 1 Бк? Содержание вприродной смеси активируемых изотопов (), сечения поглощениятепловых нейтронов () и периоды полураспада продуктов (n,)-реакцийприведены в таблице.ядро50Cr64Ni59Co58Fe54Fe55Mn51V50Ti, %4,350,911000,285,810099,85,2∙10−24, см215,91,5237,21,282,2513,34,90.18ядро51Cr65Ni60Co59Fe55Fe56Mn52V51TiТ½27,7 сут.2,52 ч5,27 лет44,5 сут.2,7 лет2,58 ч255 с345 с106.
Сплав состава Cr95-xNi5Mx может содержать, предположительно, до0,5% примеси некоторых элементов (M = Fe, V, Co, Ti). Для определениясодержания примеси образец сплава массой 105 мг облучался нейтронами(плотность потока 108 см−2∙с−1) в течение 12 ч. Активность образца,измеренная через 5 мин, 1 ч и 36 ч после окончания облучения, составила2094, 1034 и 937 Бк, соответственно. Примесь какого элемента и в какомколичестве была обнаружена?Содержание активируемых изотопов (), сечения поглощения тепловыхнейтронов () и периоды полураспада продуктов (n,)-реакций см. вусловиях задачи 105. Используемая установка позволяла надежнорегистрировать активность не менее 3 Бк.107.
Сплав состава Cr85-xCo15Mx может содержать, предположительно, до0,5% примеси неcкольких элементов (M = Fe, V, Mn, Ti). Для определениясодержания примеси образец сплава массой 106 мг облучался нейтронами16(плотность потока 108 см−2∙с−1) в течение 12 ч. Скорость счета образца,измеренная через 5 мин, 1 ч и 36 ч после окончания облучения, составила12111, 8289 и 2904 имп/мин, соответственно. Активность 118 мг чистогокобальта (содержание примесей менее 0,001%) после облучения в тех жеусловиях составила 2421 имп/мин. Используемая установка (=0,05)позволяла надежно регистрировать скорость более 10 имп/мин. Чему равнамольная доля обнаруженных примесных элементов?Необходимые для расчета характеристики стабильных и радиоактивныхнуклидов приведены в условиях задачи 105.108.
Для определения содержания примеси некоторых 3d-металлов (Fe, V,Cr, Ti, Co) в никеле было проведено нейтронное облучение (плотностьпотока 109 см−2∙с−1) образца массой 58,7 мг в течение 1 ч. Активностьобразца, измеренная через 5 мин и 2 ч и после окончания облучения,составила 2913 и 1182 Бк, соответственно. Примесь какого элемента и вкаком количестве была обнаружена, если мольная доля примесипредположительно не превышает 0,1%?Необходимые для расчетахарактеристики стабильных и радиоактивных нуклидов приведены вусловиях задачи 105.109. Рассчитайте массу мышьяка в образце, облученной до насыщения впотоке 2∙1012 нейтрон/(см2с).
Мышьяк мононуклидный элемент, активность76As в образце после облучения равна 5 Бк.110. При поглощении тепловых нейтронов в медной мишени образуются64Cu (сечение (n,)-реакции 4,5 барн, Т½=12,7 ч) и 66Cu (сечение реакции2,17 барн, Т½=5,1 мин). Рассчитайте активность мишени массой 640 мг,измеренной через 10 мин после окончания облучения, которое проводилосьв течение суток в потоке 108 см−2∙с−1. В природной смеси изотопов медисодержится 69% 63Cu и 31% 65Cu.111. В природной смеси изотопов лютеция содержится 97,4% стабильного175Lu и 2,6% 176Lu (Т½=3,61010 лет).
Сечения поглощения тепловыхнейтронов ядрами 175Lu и 176Lu равны 23,4 и 2100 барн, соответственно.Рассчитать активность тонкой пластинки лютеция массой 1 г, выдержаннойв нейтронном потоке с плотностью 106 см−2∙с−1 в течение 10 суток, намомент окончания облучения. Период полураспада 177Lu равен 6,71 сут.112. Два образца, содержащие разное количество анализируемого элементаХ, облучались в идентичных условиях. Первый из них облучался в течениепериода полураспада образующегося радионуклида Х*, второй - в 2,5 разадольше. Отношение регистрируемых активностей Х* в этих образцах,измеренных в одинаковых условиях, оказалось равным 5.
Во сколько разколичество вещества элемента Х в первом образце больше, чем во втором?17113. Рассчитайте минимально необходимое время облучения навески As2O3массой 0,1 г потоком нейтронов (плотность 1012 см2с1) для полученияпрепарата 76As2O3 с удельной активностью 400 МБк/г. Единственныйстабильный нуклид - 75As, эффективное сечение (n,)-реакции равно4,3·1024 см2, период полураспада 76As - 26,3 ч.114.
Рассчитайте минимально необходимое время облучения навески Sc2O3массой 138 мг потоком нейтронов (плотность 1011 см2с1) для полученияобразца с удельной активностью 400 МБк/г. Скандий – мононуклидныйэлемент, сечение поглощения тепловых нейтронов 45Sc равно 27,2·1024 см2,период полураспада 46Sc - 83,8 сут.115. Рассчитайте минимально необходимое время облучения образца 118Snмассой 100 мг в нейтронном потоке с плотностью 1014 см2с1 дляполучения образца с удельной активностью 37 ГБк/г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
