Irodov_I.E._Zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (537004), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Определить с помощью табличных значений масс нуклидов скорость ядра, возникающего в результате К-захвата в нуклиде 'Ве, если дочернее ядро оказывается непосредственно в основном состоянии. 5270. Возбужденные ядра '~А5, переходя в основное состояние, испускают или у-кванты с энергией 87 кэВ, или конверсионные Х-электроны (их энергия связи 26 кэВ). Определить скорость этих электронов, 5271. Свободное покоившееся ядро ""1г с энергией возбуждения Е =129 кэВ перешло в основное состояние, испустив у-квант. Вычислить относительное изменение энергии у-кванта, возникающее в результате отдачи ядра.
5272. С какой скоростью должны сближаться источник и поглотитель, состоящие из свободных ядер "'1г, чтобы наблюдалось максимальное поглощение у-квантов с энерпгей, равной а = 129 кэВ? 5273. Источник у-квантов расположен на Ь = 20 м выше поглотителя. С какой скоростью необходимо перемещать вверх источник, чтобы в месте расположения поглотител» скомпенсировать гравитационное изменение энергии у-квантов, обусловленное полем тяготения Земли? 5274. На какую минимальную высоту необходимо поднять источник у-квантов, содержащий возбужденные ядра мУп, чтобы при регистрации на поверхности Земли гравитационное смещение линии Мбссбауэра превзошло ширину этой линии? Известно, что регистрируемые у -кванты имеют энергию а 93 кэВ и возникают при переходе ядер "Хп в основное состояние, а среднее время жизни возбужденного состояния т 14 мкс. 5.6.
Ядерные реакции в Энергетическая схема ядерной реакции м.М-М* -в"тМ" Е 1зл а) показана на рис5ЗЗ, где яг+М н вг'+М' — суммы масс покоя частиц до н после реакции, К и К' — суммарные кинетические энергии частиц до и после реакции (в системе центра масс), Š— энергия возбуждения промеэгугочного ядра, сг — энергия реакции, Е и Е' — энергии связи частиц вг и вг' в 2вз промежуточном ядре, 1, 3, 3 — уровни знергии промежуточного ццра. ° Пороговая (минимальная) кинетическая энергия налетающей частицы, при которой становится возможной зндознергетическая ядерная реакция, Е = ~ 'р®, (же в) М где ж и М вЂ” массы налетающей частицы и ядра мишени.
° Выход ядерной реакции — относительная доля частиц, испытавших ядерное взаимодействие. рис. 5.13 5275. Альфа-частица с кинетической энергией К„= 7,0 МэВ упруго рассеялась на первоначально покоившемся ядре 'Ы. Определить кинетическую энергию ядра отдачи, если угол между направлениями разлета обеих частиц 0 =60', 527б. Нейтрон испытал упругое соударение с первоначально покоившимся дейтроном. Найти относительную долю кинетической энергии, теряемую нейтроном: а) при лобовом соударении; б) при рассеянии под прямым углом.
5,277, Определить максимально возможный угол, на который может рассеяться дейтрон при упругом соударении с первоначально покоившимся протоном. 5,278. Написать недостающие обозначения (х) в реакциях: а) 'аВ ( х, а)зВе; в) ззгга (р, х)а51ч е; б) гтО(4(„и)х; г) «(р и)зтАг 5279. Известны энергии связи Е,, Е, Е и Е, ядер в реакции А, +А, -А +Аз. Найти энергию реакции. 5280. Считая, что в одном акте деления ядра 255() освобождается энергия 200 МэВ определить: а) энергию, выделяющуюся при сгорании 1 кг 255Ц и массу каменного угля с теплотворной способностью 30 кДж/г, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг 2м(); б) массу изотопа (), подвергшегося делению при взрыве 235 атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30 килотонн, если тепловой эквивалент тротила равен 4,1 кДж/г.
5281. Сколько тепла выделяется при образовании 1 г 'Не из г т деитерия Н. Какая масса каменного угля с теплотворной способностью 30 кДж/г эквивалентна этому теплу? 5282. Вычислить с помощью табличных значений масс нуклидов энергию на один нуклон, которая выделяется при протекании реакции '1л + ~Н 2 'Не. Сравнить полученную величину с энергией на один нуклон, освобождающейся при делении ядра 5283. Определить энергию реакции ~11 +р -2~Не, если энергии связи на один нуклон в ядрах ~Ы и ~Не равны 5,60 и 7,06 Мэв.
5284. Найти энергию реакции м)ч(а,р) пО, если кинетическая энергия налетающий а-частицы К, =4,0 МэВ и протон, вылетевший под углом Ю =60' к направлению движения а-частицы, имеет энергию К 2,09 МэВ. 5285. Определить с помощью табличных значений масс нуклидов энергию следующих реакций: а) ~И(р,л) Ве; в) 1л(а,я) '~В; б) В (в,т) 'В; г) 'О(4, ) '4)Ч.
5286. Найти с помощью табличных значений масс нуклидов скорости продуктов реакции а'В(а, а) "1а, протекающей в результате взаимодействия очень медленных нейтронов с покоящимися ядрами бора. 5287. Протоны, налетающие на неподвижную литиевую мишень, возбуждают реакцию ~1а(р,и) Ве. При какой кинетической энергии протона возникший нейтрон может оказаться покоящимся? 5288. Альфа-частица с кинетической энергией К = 5,3 МэВ возбуждает реакцию ~Ве(а,л) пС, энергия которой ~') =+5,7 МэВ.
Найти кинетическую энергию нейтрона, вылетевшего под прямым углом к направлению движения а-частицы. 5289. Протоны с кинетической энергией К = 1„0 МэВ бомбардируют литиевую мишень, возбуждая реакцию р+~1а -2~Не. Найти кинетическую энергию каждой а-частицы и угол между направлениями их разлета, если разлет произошел симметрично по отношению к направлению налетающих протонов, 5290. Частица массы и налетает на покоящееся ядро массы М, возбуждая эндоэнергетическую реакцию.
Показать, что пороговая (минимальная) кинетическая энергия, при которой эта реакция становится возможной, определяется формулой (5.66). 5291. Какую кинетическую энергию необходимо сообщить протону, чтобы он смог расщепить покоящееся ядро ~Н, энергия связи которого Е =22 МэВ? явв 5.2И. При облучении моноэнергетическим пучком протонов мишеней из лития и бериллия было обнаружено, что реакция т11(р я) тВе-165 МэВ идет, а ~Ве(р я) ~Ве-185 МэВ не идет. Найти возможные значения кинетической энергии протонов. 5293. Для возбуждения реакции (и,а) на покоящихся ядрах пВ пороговая кинетическая энергия нейтронов К 4,0МэВ.
Найти энергию этой реакции. 5294. Вычислить пороговые кинетические энергии протонов для реакций (р,я) и (р,д) на ядрах т11. 5295, Найти с помощью табличных значений масс нуклидов пороговую кинетическую энергию а-частицы для возбуждения реакции т11(а,л)'~В. Какова при этом скорость ядра '~В? 5296. Нейтроны с кинетической энергией К = 10 МэВ возбуждают реакцию пС(а,а) ~Ве, порог которой К =6,17 МэВ. Найти кинетическую энергию а-частиц, вылетающих под прямым углом к направлению падающих нейтронов.
5297. На сколько процентов пороговая энергия т-кванта в реакции т + Ч1 - а +р превосходит энергию связи ядра 11, равную Е 2,2 МэВ? 5298. Протон с кинетической энергией К=1Д МзВ захватывается покоившимся ядром г1. Найти энергию возбуждения образовавшегося ядра. 5299. Выход реакции нС(4л) '~Н имеет максимумы при следующих значениях кинетической энергии К, налетающих дейтро но в: 0,60, 0,90, 1,55 н 1,80 МзВ.
Найти с помощью табличных значений масс нуклидов соответствующие энергетические уровни промежуточного ядра, через которые идет эта реакция. 5ЗОО. Узкий пучок тепловых нейтронов ослабляется в л 360 раз при прохождении кадмиевой пластинки, толщина которой 0=0,50 мм. Определить сечение взаимодействия этих нейтронов с ядрами кадмия. 5ЗО1. Во сколько раз уменьшится интенсивность узкого пучка тегиовых нейтронов после прохождения слоя тяжелой воды толщиной Ы = 5,0 см? Сечения взаимодействия ядер дейтерия и кислорода для тепловых нейтронов равны соответственно е, =7,0 б и е =4,2 б. 5302. Узкий пучок тепловых нейтронов проходит через пластинку из железа, для которого сечения поглощения и рассеяния равны а, =2,5 б и а, 11 б.
Определить относитель- 266 ную долю нейтронов, выбывших из пучка в результате рассеяния, если толщина пластинки 0=0,50 см. 5303. Выход ядерной реакции с образованием радиоизотопа можно характеризовать двояко: либо величиной в — отношением числа ядерных реакций к числу бомбардирующих частиц, либо величиной 8 — отношением активности возникшего радноизотопа к числу бомбардировавших частиц. Найти: а) период полураспада радиоизотопа, зная в и 8; б) выход и реакции т11(р,в) ~Ве, если после облучения литиевой мишени пучком протонов (в течение г = 2,0 ч при токе в пучке 1=10 мкА) активность Ве оказалась А =1,35 ° 10а Бк, а его период полураспада Т 53 суг. 5304. Тонкую золотую фолыу из стабильного '~Ам облучают по нормали к поверхности тепловыми нейтронами, плотность потока которых 1 1,0 10'~с 'см '. Масса фольги в=10 мг.
В результате захвата нейтронов возникает б-активный '~Аа, сечение образования которого е 98 б и период полураспада Т 2,7 сут. Найти: а) время облучения, за которое число ядер '~Аа уменьшится на П 10%; б) максимальное число ядер '~Аа, которое может образоваться в процессе длительного облучения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
