Irodov_I.E._Zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (537004), страница 53
Текст из файла (страница 53)
5305. Тонкую фольгу из некоторого стабильного изотопа облучают тепловыми нейтронами, падающими по нормали к ее поверхности. В результате захвата нейтронов возникает радиоизотоп с постоянной распада 1. Найти закон накопления этого радиоизотопа М(г) в расчете на единицу поверхности фольги. Плотность потока нейтронов равна Х, число ядер на единицу поверхности фольги я и сечение образования активных ядер е. 530б. Золотую фольгу массы в =0,20 г облучали в течение 6,0 ч потоком тепловых нейтронов, падающим по нормади к ее поверхности. Через т 12 ч после окончания облучения активность фольги оказалась Л 1,9 10' Бк. Найти плотйость патока нейтронов, если сечение образования ядра радиоизотопа о =9б б, а его период полураспада Т=2,7 суг.
5307. Сколько нейтронов будет в 100-м поколении, если процесс деления начинается с Ф = 1000 нейтронов и происходит в среде с коэффициентом размножения 1=1,05? 267 5.7. Элементарные частицы ° Пороговая (минимальная) кинетическая энергия частицы яз, налетающей на покоящуюся частицу М, для возбуждения зндознергетической реакции 2 $ (6$ тщ +...) -(И зи) К з сз (5.7 а) 3 Р 2М где т, М. ж„эгз,... — массы покои соответствующих частиц. ° Квантовые числа, приписываемые элементарным частицам: Π— электрический заряд, ь — лептонный заряд,  — барионный заряд, Т вЂ” изотопическнй спин, Т, — его проекция,  — странность, Я 2(Ц)- В, Т вЂ” гиперзаряд, У В+Я.
а Связь лзежду квантовыми числами сильно взаимодействующих частиц: У Взв а=У вЂ” =У+в з 2 й 2 (5,7 б) ° При взаимодействии частиц выполняются законы сохранения О, Ь и В зарядов. В сильных взаимодействиях выполняются также законы сохранения Я (или У), Т и его проекции Т„. и Квантовые числа кварков; 2вв 5308.
Найти число нейтронов, возникающих в единицу времени в урановом реакторе с тепловой мощностью Р 100 МВт, если среднее число нейтронов на каждый акт деления и = 2,5. Считать, что при каждом делении освобождается энергия В =200 МэВ. 5З09. В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов т =0,10 с. Считая коэффициент размножения В = 1,010, найти; а) во сколько раз увеличится число нейтронов в реакторе, а следовательно, и его мощность за время (-1,0 мин; б) период реактора Т вЂ” время, за которое его мощность увеличится в е раз.
Спин каждого кварка равен 1Д. Соответствующие антикварии имеют противо- положные по знаку значения О, и, Т, и е. 5310. Вычислить кинетические энергии протонов, импульсы которых равны 0,10, 1,0 и 10 ГзВ/с, где с — скорость света. 5311. Найти средний путь, проходимый н -мезонами с кинетической энергией, которая в и = 1.2 раза превышает их энергию покоя. Среднее время жизни очень медленных имезонов т =25,5 нс.
5312. Отрицательные и-мезоны с кинетической энергией К = 100 МэВ пролетают от места рождения до распада в среднем расстояние 1= 11 м. Найти собственное время жизни этих мезонов. 5313. Имеется узкий пучок к -мезонов с кинетической энергией К, 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 то =255 нс. 5314. Остановившийся и'-мезон распался на мюон и нейтрино. Найти кинетическую энергию мюона и энергию нейтрино. 5315.
Найти кинетическую энергию нейтрона, возникшего при распаде остановившегося Е -гиперона (Е -и+и ). 5316. Остановившийся положительный мюон распался на позитрон и два нейтрино. Найти максимально возможную кинетическую энергию позитрона, 5317. Покоившая нейтральная частица распалась на протон с кинетической энергией К= 53 МэВ и и -мезон. Найти массу этой частицы, Как она называется? 5318. Найти в лабораторной системе отсчета среднее время жизни мюонов, образующихся при распаде остановившихся каонов по схеме К'-р'+т. 5319. Отрицательный и -мезон с энергией К = 50 МэВ распался на лету на мюон и нейтрино. Найти энергию нейтрино, вылетевшего под прямым углом к направлению движения п-мезона.
5320. Е'-гиперон с кинетической энергией К = 320 МэВ распался на лету на нейтральную частицу и и'-мезон, который вылетел с энергией К„= 42 МэВ под прямым утлом к направлению движения гиперона. Найти массу нейтральной частицы (в МэВ). 5321. Нейтральный к-мезон распался на лету на два укванта с одинаковой энергией. Угол между направлениями разлета у-квантов 0 =60'. Найти кинетическую энергию ямезона и энергию каждого у-кванта. 5322, Релятивистская частица с массой в в результате столкновения с покоившейся частицей массы М возбуждает реакцию рождения новых частиц: в+М-в, +в,+..., где справа записаны массы возникших частиц. Воспользовавшись инвариантностью величины ез-рзст, показать, что пороговая кинетическая энергия частицы и для этой реакции определяется формулой (5.7 а).
5323. Позитрон с кинетической энергией К = 750 кэВ налетает на покоящийся свободный электрон. В результате аннигиляции возникают два т-кванта с одинаковыми энергиями. Определить угол между направлениями их разлета. 5324. Найти пороговую энергию т-кванта, необходимую для образования: а) пары электрон — позитрон в поле покоящегося протона; б) пары мезонов к — л в поле покоящегося протона. 5325. Найти пороговую энергию антннейтрнно в реакции 6 -р-я+е'. 5326. Протоны с кинетической энергией К налетают на неподвижную водородную мишень.
Найти пороговые значенияК для следующих реакций; а) р+р-р+р ер+р' б) р+р-р р яо 5327. Водородную мишень облучают л -мезонами. Вычислить пороговые значения кинетической энергии этих мезонов, при которых становятся возыожнымн реакции: я-+р„К. е В-. 6) яо+ К. „Ко 5328.
Вычислить пороговую энергию для рождения антипротона в следующих реакциях (налетающей частицей является первая): а) е +е -е +е +р+р; б) т+е т ее +р+р. 5329. Протоны с кинетической энергией К = 4,0 ГэВ возбуждают реакцию р + р - р + р + Уя. Считая мишень неподвижной, найти какое наибольшее число Ф я-мезонов может возникнуть в результате реакции. 5330. Найти странность Я и гиперзаряд У нейтральной элементарной частицы, у которой проекция изотопического спина Т,=+ Ц2 и барионный заряд В=+1. Что это за частица? 290 5З31.
Какие из нижеследующих процессов запрещены законом сохранения лептонного заряда; 1) и-р+е ч; 4) р+е в+ ч; 2) л'-р +е +е', 5) в'-е'оч+ч; 3) л -р оч; б)К-в+9? 5332. Какие из нижеследующих процессов запрещены законом сохранения странности: 1) л ор" Е ~К', 4) л + р йо + ь." 2) л +р Е'+К; Як+и Е+Г+К; 3) л +р К +К +и; б) К +р И +К'+Ко? 5333. Указать причины, запрещающие нижеследующие процессы: йо 4) в+р Г +йо' 2) л +р-К'+К; 5) л -р +е'+е; 3) К+в 0+Г+Ко; б) в е +ч, ч. 5334. Сконструировать из трех кварков протон, нейтрон и Е -гиперон. 5З35. Построить из кварка и антикварка следующие мезоны: и «о 5ЗЗб.
Установить кварковый состав К -мезона, а также гиперонов й и й . гво Часть б ФИЗИКА МАКРОСИСТЕМ 6.1. Уравнение состояния газа. Процессы и Уравнение состояния идеального газа; рр- дт, (б.1 а) где т м/М, М вЂ” молярная масса. ° Барометрическая формула: р р е мгьгзг (б.1 б) где ра — давление на высоте Ь О. о Уравнение состояния ван-дер-ваальсовского газа (для моля): (б.1 в) где 1' — молярный обьем, занимаемый нри данных р и Т. 6.1. В сосуде объемом $'-ЗО л содержится идеальный газ при температуре 0 'С.
После того как часть газа была выпущена наружу, давление в сосуде понизилось на Ьр 0,78 атм (без изменения температуры). Найти массу выпущенного газа. Плотность данного газа при нормальных условиях р=1,3 г/д. 62. Два одинаковых баллона соединены трубкой с клапаном, пропускающим газ из одного баллона в другой при разности давлений ЬРВ1,10 атм. Сначала в одном баллоне был вакуум, а в другом — идеальный газ при температуре 11 27'С и давлении р, = 1,00 атм. Затем оба баллона нагрели до температуры гх 107'С. Найти давление газа в баллоне, где был вакуум.
6З. Газ с молярной массой М находится под давлением р между двумя одинаковыми горизонтальными пластинами. Температура газа растет линейно от Т, у нижней пластины до Т, у верхней. Объем газа между пластинами равен У. Найти его массу. 292 6,4. Сосуд объемом К=20 л содержит смесь водорода и гелия при температуре г 20'С и давлении р=2,0 атм. Масса смеси в=5,0 г. Найти отношение массы водорода к массе гелия в данной смеси. 6.5.
В сосуде находится смесь в,=7,0 г азота и в =11 г углекислого газа при температуре Т=290 К и давлении ра 1,0 атм. Найти плотность этой смеси, считая газы идеальными. 6.6. В баллоне объемом к=7,5 я при Т=ЗОО К находится смесь идеальных газов: «,=0,10 моль кислорода, « =0,20 моль азота и «,=О,ЗО моль углекислого газа. Считая газы идеальными, найти: а) давление смеси; б) среднюю молярную массу М данной смеси, которая входит в уравнение ее состояния рг'=(ги/М)ЯТ, где е — масса смеси. 6.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
