Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 21
Текст из файла (страница 21)
13.49. Борную мишень облучают пучком дентронов с кинетической энергией 1,50 МэВ. В результате реакции ф, р) на ядрах "В установле- .; нО, что под прямым уГлом к пучку деЙтронов из мишени испускаются протоны с кинетической энергией 7,64; 5,51 н 4,98 МэВ. Найти уровни Возбужденн . ядер "В, которые Отвечают этн.
знач ия энер 13 50. Найти Отношеиие интенсивностей моноэнерГетическнх Групп неЙтронОВ, неупруГО рассеянных пОд прямым уГлОм к падающему пучку Ядрами '-'*А1, нижние уровни Которых соответствуют энер~ии Возбуждения 0,84; 1,02 и 1,85 МэВ. Кинетическая энергия бомбардирующих нейтронов 1,40 МэВ. Известно, что Сечение неупругого ра~се~ни~ нейтр~нов Вблизи п~рог~ пропорционально ~~оро~т~ неу пруго р~с~еян- НЫХ НЕНТРОНОВ. 13.51. Выразить сечение реакции 4 (а, Ь) В, зная сечение образоВания прОмежуточноГО ядра о~ и ширииу еГО урОвня, через которыи Она идег, 1 и 1 1,. Здесь à — полная ширина уровня; 1 ь — парциальная ширина, Отвечающая испусканию частиць1 Ь.
13.52. ОпреДелить среДнее Время жизни ВозбужДенных ЯДер, ВОзникающих прн захвате нейтронов с энергией 250 кэВ ядрами Ч 1,;: если известно среднее Время жизни данных ядер пО ОтнОц1ению к испусканию нейтронов и и-частиц; т„— 1,1 ° 10-211 с; т -=- 2,2.10 —" с (друГих процессов 1гет). 13.53. С~~р~ст~ Ядернои реакции можно охарактеризовать СреднеЙ прйдолжнтельностью т бомбардировки данного Ядра До того момента, кОГда это Ядро Всту1гает В реакцию. Найти т для реакции К1 (Я, и) Уй при токе я-част11ц / =- 16 мкА см", если сечение реакции а — 0,5 б. 13*54.
НВЙтн ~л~тность Потока неЙтронов на ра~с~~янии 10 см От небольшого Ро — Ве-источника, содержащего 0,63.10'" Бк (0,17 Кн) "~Ро„если выход реакции 'Ве (а, и) "С равен 0,8.10-'. 13.55.'.Прн облучении ускоренными До энергии 10 МэВ деитронами берйллйевой мишени последняя становится интенсивным источником:- нейтронов. Найти чнсло нейтронов, испускаемых в 1 с на 100 мкА дейтронного тока, если Выход реакции 'Ве (д, п) "В равен 5-10-з. Сколько радия должен содержать Ка — Ве-источник, чтобы он имел ту же акти~ность (Выход этого ис~~чник~ Считать равным 2,0.10"* нейтр.
с па 1 г Ка)? 13*56. 1азообразныЙ В1':,, находящнЙСЯ при норма~ьны~ условиях В объеме Е:--= 10 см', облучают тепловыми нейтронами, плотность по- 94 тока которых,7 = — 1,0-10" с-'см-я. Найти; а) числО ЯДерных реакциЙ(п, Ф) с бором В ДаннОм Объеме За 1 с; б) тепловую мощйость, Выделяющуюся в этом объеме В результате реакцйЙ (и, ©) с бором. 13.57. При Облучении Дейтронами энерГйей 1 МэВ тОнкОЙ мишени из тяжелого льда ВыхОд и сечение реакпии "Н ф, и) 'Не равны соотВетстВенно 0,8 10 — 'и 0,020 б.
Определить сечение даннОЙ реакций для кннетическОЙ энерГии ДейтрОНОВ 2 МэВ, если ВыхоД при этОЙ энерГии составляет 4„0*10-~. 13.58. Выход реакции (1~, и) при Облучении медной пластиикй тол~пнной д -- 1,0 мм 7-квантами энергией 17 МэВ и~ — 4,2 10-'. Найти сечение даннОИ реакции. 13.59. Через камеру, В кОтОрОЙ находится ГазообраЗиый аЗОт прн нормальных услОвиях, прОходит уЗИНЙ пучок монОэнерГетических нейтронов (0,025 ЭВ), Поток йейтройов равей 2,0*10" с '. Найтй сечение реакции (и, Р), еслй йЗВестно, что за время 5,0 мс на 1,0 см длййы пъчка ВОЗникает 95 протОИОВ.
13.6О. Тонкую пластинку из мэс(1 облучают тепловыми нейтронами, плотность потока которых 1,0.10" с '*см-', Найти сечение реакции (и, 7), еслй йзвестйо, что через щесть суток облучеййя содер~кание ядер йЗОтопа "'~ д уменьшилось на 1,0л. 13.61. Тойкую пластййку бора естествеййого йзотопного ~остава Облучают В течеййе ОднОГО Года потокОМ теплоВых нейтронов,У =- — 2„00.10"- с —, В результате реакпин на ЯДрах "В соде~Икание пОследнего к юнцу облучения стало 16,4%. Определить сечение данной реакции. 13.62. Определить выход реакции (а, х) при облучении пучком теплОВых нейтрОНОВ мищени тОлЩБЯОЙ 0,50 см, сОстоящей иЗ лйтнЯ есте- стВсинОГО ИЗОтопнОГО состаВа.
13.63. Железную мйпн.йь Облучают п~ чком протойов эйергйей 22 МэВ В результате яде1зноЙ реакции ф„п), выход которой а, == — 1,2 10 —, Образуется радйойуклид "Со с перйодом полураспада 77,2 сут. Определйть актйвйость мйшейй через т = 2,5 ч после йачала Облучения прн токе протонов 7 '— 21 мкл. 13.64. птйгпень йз металлйческого: натрия Длйтельно Облучал~ пучком дейтронов энергией 14 МЭВ при токе 10 МКА.
Найти Выход реакций ф, и), в результате которой образуется радиоактивный йуклйд ~~а, если актйВность мишени через 10 ч после ОкОичания Облучения составляет 5,9-10'~ Бк (1,6 Ки) 13.65. Тонкую пластину фосфора толщиной 1,0 г см' облучалн В течение т =-- 4,0 ч пОтОком нейтронов 2,0 И' с ' кннетическОЙ эне1ин- СЙ 2,0 МэВ. Через ~ =- 1,0 ч после окончания облучения активность пластинки оказалась 3,9.10" Бк (105 мкЕН). Известно„что активность ОбуслОВлеиа нуклидом "%, который ВОЗникает В результате реакцни 1П„7~). ОпреДелить сечение Данной реакций, 13 66 При Об чучении тОлстои алюминиеВой мишени пучком Я- частиц с энергией 7,0 ЯзВ и результате реакции (~хт и) испускается поток нейтронов 1,60.10' с-'. Найти выход и среднее сечение данной р~~кции, если ток ~х-частиц р~~ен 50 мкл, 13.67.
Толстую бериллиевую мишень бомбардируют а-частица- ми кинетической энергией 7,0 МэВ. Определить среднее се~ение реак- ции (~х, и), если ее выход составляет 2,50.10-'. 13.68. Толстую мишень, состоящую из нуклида Р1 1, бомбардируют а-частицами кинетической энергией 7,0 МзВ.
Найти среднее сечение реакции 1 1(а, и) '" — 4,4 МзВ, если ее выход;а = 2,8 10 — й. !3.69. В камеру, наполненную воздухом при нормальных усло- виях, впускают пучок ю-частиц с кинетической энергией 7,8 МэВ. Длина камеры Вдоль пучка больцге дчины пробега Я-частиц даннОИ энергии. Найти среднее сечение реакции "М (а, р) "Π— 1,20 МэВ, если выход этой реакции 2,0-10 — '. Содержание азота в воздухе состав- ляет 78::( по обьему. 13.7О. Вериллневую пластинку облучают поток~м неЙтро~о~ с ки- нетической энергией 14 МзВ, падающим нормально к ее поверхности. Оценить толщину пластинки, необходимую для 10О~й-ного воспроиз- водства неитронов по реакции (и, 2п), сечение которой прн данноЙ энергии нейтрон~в о -- 0,50 б, Считать, что других процессо~ нет и что вторичные неЙтро~ы В пластинке не поглощаются.
13.7$. Толстую мишень с концентрацией ядер по облучают тяже- лыми заряженными частицами. Определить зависимость с~~ения проте- кающей ядерной реакции от кинетической энергии Т бомбардирующнх частиц, если нзВестны завнсимость Выхода реакции От энергии частиц ~а (7) и выражение для ионизационных потерь энергии этих частиц И7 'йЬ вЂ” — ~ (Т). 13.72. При облучении дейтронами дейтериевой мишенп протекает реакция И ~;.
а~-+-'Не+ и, Я вЂ” — + 3,26 МзВ. Используя принцип детального равновесия, найти спин ядра 'Не, если сечение этого про- цесса при энергии дейтронов 7 — 10,0 МзВ равно а,, а сечение обрат- ного процесса прн соответствующей энергии бомбардирующих нейтро- нов равно о2 -— 1,8о,, Спины нейтрона и дейтрона с~~тать известными. 13.73. НВЙТН с помощью принципа Детального равновесия сече~~е а, реакции и -1 Ч ~ — р- 'Ве + р — 2,13 МэВ прп энергии бомбарди- рукмцих Я-частиц 7 — 3,70 МЗВ, если сечение ОбратнОЙ реакции при Г соответствующей энергии протонов о, -- 0,050 мб.
13*74. По~аз~ть с помощью принципа детальнсго равновесия, что СЕЧЕНИЕ ЗНДОЗНЕРГЕТИЧЕСКОЙ РЕВКЦИН ТИПа А (Рт П) Вт ВОЗННКВЮЩЕЙ при получении мишени протонным с анергней Та, волнаи порога про- а порнноналано и' Т вЂ” Та „, если Лли тепловых нейтронов сеиенне „ обратной ре~кции пропорционально 1 о„т о„— с~орость неЙтронов. 13.75.
Сечение реакции фоторасципления дейтрона 7+ Й-~- и + + р, (~ — — 2„22 МэВ, при энергии 7-квантов Ьо — 2,70 МзВ равно::;-,.': е, = О,!50 мб. Найти с помощью принципа детального равновесия ': Сечение о2 обратно~о ~р~цесса при соответствующей энергии 7'„ бомбардирующнх нейтроиОВ, Вычислить зто значение 7 и.
96 где Д вЂ” Х'2~, — его Д~и~а Волям, 1 — Орбит«тльное К~ВИТОВОе число, Ф Форм~«ла Брейта — Внгнера для изолироваиного Уровня — сечепне 06- радования промежуточиого ядра па тепловмх з-Нейтронах (1 — — О): ГТВ 2/+1 (14.2) (Т вЂ” Т 1з+ (Т.'2Р 2 (21+1] ' где д н 7 — длина Волнм н кинетическая знерГИЯ на«тетающего нейтрона„'Тз— кинетическая знерГня неитрона, с00таетствующая рассматривйемомъ" уровниз промежуточного ядра,Ч» (рис. 14,11, у — статистический фактор; У вЂ” спин ядра-мнп1ени; 1 — спин расс~а~риваеМОГО Ур~~~я промежуточпого ЯДра; 1«н 1  — полнаЯ и нейтроннаЯ щирина уровня; 1 д, записит от длннь$ Полни пале- в Е« так>щего нейтрона: Х 1 «« = Уц («д~) Хз н Гу1р Длина Волям неЙтрона н нейтрОнная спирин«ч УроВня прн Т уа Т вЂ” 7ц.
Ф Скорос~~ протекания ядернон ре«ткКИИ«т. е. «г««р««««««. «»«««««««»««««««««!ЬГ «б«««««~~ Е« за сднии1ц«Времени, см-З ° с-~: — (Я~ф„ (14.3 1 Где «, » ~ ' -' Х С О ~ — среднее макрОскОпкческОе М» сечение реакпнн; У вЂ” конпентрапня ядер", Ф - —— и (у~ — плОтнОсть НОтока неитронОВ; и — кон- Рис.
14А пентраПИН неЙТрон~~; (о~ — ня средияя РОСТЬ. Ф Среднее значение косин~«са УГла рассеяния нентрОИОВ прн упругом со~- дарении с НОкоящимися ядрами, массоВОе числО которих А: (СОВ 6) — — —, 2 ЗА (Н.4) Ф Логарифмической потерей знергни извивается 1п (Тц~7~, где Тз и Т— на«1альная н конечная кинетическая знерГКИ кейтрока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
