ИродовЗадачник (947483), страница 59
Текст из файла (страница 59)
6.268. При очень низких температурах красная граница фотопроводимости чистого беспримесного германия Л„ = = 1,7 мкм. Найти темпера- ф турный коэффициент сопротивления данного германия при комнатной температуре. 6.269. На рис 6.11 показан график зависимости логарифма электропроводности от 17 7 обратной температуры (Т, кК) для некоторого полупровод- яис.
вл ь ника п.гипа. Найти с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации донорных уровней. 6.216. Удельное сопротивление некоторого чистого беспримесного полупроводника при комнатной температуре р = 50 Ом см. После включения источника света оно стало р, = 40 Ом-см, а через 1 = 8мс после выключения источника света удельное сопро- 9* эээ .тнвление оказалось р, =- 45 Ом см.
Найти среднее время жизни электронов проводимости и дырок. 6.211. При измерении эффекта Холла пластинку нз полупроводника р-типа ширины та= 10 мм и длины 1 = 50 мм поместили в магнитное поле с индукцпей В =- 5,0 кГс. К концам пластинки приложили разность потенциалов (7 =- 10 В. При этом холловская разность потенциалов оказалась (7н = 50мВ и удельное сопротивление р = 2,5 Ом.см. Найти концентрацию дырок и пх подвижность. 6.212. При измерении эффекта Холла в магнитном поле с индукцией В = 5,0 кГс поперечная напряженность электрического поля в чистом беспримесном германии оказалась в т) = 10 раз меньше продольной напряженности электрического поля.
Найти разность подвижностей электронов проводимости н дырок в данном полупроводнике. 6.2!3. В некотором полупроводнике, у которого подвижность электронов проводимости в т) =- 2,0 раза больше подвижности дырок, эффект Холла не наблюдался. Найти отношение концентраций дырок и электронов проводимости в этом полупроводнике.
6.5. Радиоактивность © Основной закон радиоактивного распада: Ж=Л'ве ьб (6.ба) ' ф Связь между постоянной распада ь, средним временем жизни т и перкодом полураспада Т: а= — = —. ! !и 2 г Т (6.бб) 6) Удельная активность — зто активность единкпы массы вещества. 6.214. Зная постояннучо распада ?.
ядра, определить: а) вероятность того, что оно распадется за промежуток времени от 0 до (; б) его среднее время жизни т. 6.215. Какая доля радиоактивных ядер кобальта, период полураспада которых 71,3 дня, распадется за месяц? 6.216. Сколько р-частиц испускает в течение одного часа 1,0 ыкг изотопа г(аа*, период полураспада которого равен 15 ч? 6.217. При изучении р-распада радиоизотопа Мдаа в момент ( = 0 был включен счетчик. К мо.ленту (, = 2,0 с он зарегистрировал Аг, р-частиц, а к моменту га = З(т — в 2,66 раза больше.
Найти среднее время жизни данных ядер. 4 6.2!8: Активность некоторого препарата уменьшается в 2,5 раза за 7,0 суток. Найти его период полураспада. 6.2!9. В начальный момент активность некоторого радиоизотопа составляла 650 част./мин. Какова будет активность этого препарата яо истечении половины его периода полураспада? 6.220.
Найти постоянную распада и среднее время жизни радиоактивного изотопа Со", если известно, что его активность уменьшается на 4,0% за час? Продукт распада нерадиоактивен. 6.221, Препарат 1)ы' массы 1,0 г излучает 1,24 104 а-частиц в секунду. Найти период полураспада этого изотопа и активность препарата. 6.222. Определить возраст древних деревянных предметов, если известно, что удельная активность изотопа С" у них составляет 3/5 удельной активности этого изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада ядер С" равен 5570 лет.
6.223. В урановой руде отношение числа ядер ()м' к числу ядер РЬы' т) = 2,8. Оценить возраст руды, считая, что весь свинец РЬ~' является конечным продуктом распада уранового ряда. Период полураспада ядер 1)м' равен 4,5 !О' лет. 6.224. Вычислить удельные активности изотопов уча'4 н 1)мэ, пе. риоды полураспада которых равны соответственно 15ч и 7,1 1У лет. 6.225. В кровь человека ввели небольшое количество раствора, содержащего радиоизотоп 1ча" активностью А = 2,0 10' расп./с.
Активность 1 см' кэпови, взятой через 1 = 5,0 ч, оказалась А' = = 15 раси./(мин см ). Период полураспада данного радионзотопа Т = 15 ч. Найти объем крови человека. 6.226. Удельная активность препарата, состоящего из активного кобальта Со~' и неактивного Со", составляет 2,2 1У' раси /(с г). Период полураспада Со" равен 71,3 суток. Найти отношение массы активного кобальта в этом препарате к массе препарата (в %). 6.227. Некоторый препарат содержит две ()-активные компоненты с различными периодами полураспада. Измерения дали следующую зависимость натурального логарифма активности препарата от времени 1 в часах: Ф 0 ! 2 3 3 7 1О 14 20 1н А 4,10 3,60 3,10 2,60 2,06 1,82 1,60 1,32 0,00 Найти периоды полураспада обеих компонент и отношение чисел радиоактивных ядер этих компонент в момент 1 = О.
6.228. Радпопзотоп Р", период полураспада которого Т = = 14,3 сут, образуется в ядерном реакторе с постоянной скоростью 0 = 2,7.10' ядер/с. Через сколько времени после начала образования этого радионзотопа его активность станет А = 1,0 х Х 1О' раси./с? 6.229. Радноизотоп А, с постоянной распада Х, превращается в радиоизотоп А, с постоянной распада Х,.
Считая, что в начальный момент препарат содержал только ядра изотопа А„найти: а) закон накопления радиоизотопа А, со временеы; б) промежуток времени, через который активность радиоизотопа А, достигнег максимума. 6.236. Решить предыдущую задачу, если 2,, = Х., = Х. 6.231. Радиоизотоп А„испытывает превращения по цепочке Аэч Аз- Аа (стабилен) с соответствующими постоянными рас- нада Х, и Хз Считая, что в начальный момент препарат содержал только ядра изотопа А, в количестве Ум, найти закон накопления стабильного изотопа А,.
6.232. Радиоактивный изотоп В(мэ распадается по цепочке ВР" — Ро"з — РЬам (стабилен), м Хя где постоянные распада Х, = 1,60.10' с ', 2е = 5,80 10гас '. Вычислить а- и р-активности препарата ВР" массы 1,00 мг через месяц после его изготовления. 6.233. а) Какой изотоп образуется из и-активного Казы в результате пяти а-распадов и четырех р -распадов? б) Сколько а- и р--распадов испытывает (Р", превращаясь в конечном счете в стабильный изотоп РЬ'мй 6.234. Покоившееся ядро Роам испустило а-частицу с кинетической энергией Т~ = 5,77 МэВ.
Найти скорость отдачи дочернего ядра, Какую долю полной энергии, освобождаемой в этом процессе, составляет энергия отдачи дочернего ядра? 6.235. Определить количество тепла, которое выделяет 1,00 мг препарата Ромэ за период, равный среднему времени жизни этих ядер, если известно, что испускаемые а-частицы имеют кинетическуюэнергию 5,3МэВ и практически все дочерние ядра образуются непосредственно в основном состоянии.
6.236. Альфа-распад ядер Рома (из основного состояния) сопровождается испусканием двух групп а-частиц с кинетическими энергиями 5,30 и 4,50 МэВ. В результате испускания этих частиц дочерние ядра оказываются соответственно в основном и возбужденном состояниях. Найти энергию у-квантов, испускаемых возбужденными ядрами. 6.237. Средний пробег а-частицы в воздухе при нормальных условиях определяется следующей формулой )г = 0,98 10 м о,' см, где оэ (см/с) — начальная скорость а-частицы. Воспользовавшись этой формулой, найти для а-частицы с начальной кинетической энергией 7,0 МэВ: а) ее средний пробег; б) среднее число пар ионов, которые образует данная а-частица на всем пути )г, а также на первой половине его, считая, что энергия образования одной пары ионов равна 34 эВ. 6.238.
Найти энергию Я, выделяющуюся при р - и р'-распадах и при К-захвате, если известны массы материнского атома А4„, дочернего атома М„ и электрона т. 6.239. Найти с помощью табличных значений масс атомов максимальную кинетическую энергию р-частиц, испускаемых ядрами Вем, и соответствующую кинетическую энергию отдачи дочерних ядер, которые образуются непосредственно в основном состоянии. 6.240. Оценить количество тепла, выделенного за сутки в калориметре р -активным препаратом Ха", масса которого т 1,0 мг.
Считать, что ()-частицы в среднем имеют кинетическую энергию, равную ттгз максимально возможной при данном распаде. Период полураспада Хаза Т = 15 ч. 6.241. Вычислить с помощью табличных значений масс атомов кинетические энергии позитрона и нейтрино, испускаемых ядром Сы в случае, если дочернее ядро не испытывает отдачи. 6.242. Найти кинетическую энергию ядра отдачи при позитронном распаде ядра ЬРз в том случае, когда энергия позитрона максимальна. 6.243.
Определить с помощью табличных значений масс атомов скорость ядра, возникающего в результате К-захвата в атоме Ве', если дочернее ядро оказывается непосредственно в основном состоянии. 6.244. Возбужденные ядра Апзаз, переходя в основное состояние, испускают или у-кванты с энергией 87 кэВ, или конверсионные К-электроны (их энергия связи 26 кэВ). Определить скорость этих электронов.
6.245. Свободное покоившееся ядро 1гмн с энергией возбуждения Е = 129 кэВ перешло в основное состояние, испустив у-квант. Вычислить относительное изменение энергии у-кванта, возникающее в результате отдачи ядра. 6.246. С какой относительной скоростью должны сближаться источник и поглотитель, состоящие из свободных ядер 1г"', чтобы наблюдалось максимальное поглощение у-квантов с энергией н =- = 129 кэВР 6.247.
Источник у-квантов расположен на й = 20 м выше поглотителя. С какой скоростью необходимо перемещать вверх источник, чтобы в месте расположения поглотителя полностью скомпенсировать гравитационное изменение энергии у-квантов, обусловленное полем тяготения Земли? 6.248. На какую минимальную высоту необходимо поднять источник у-квантов, содержащий возбужденные ядра Хват, чтобы прн регистрации на поверхности Земли гравитационное смещение линии Мессбауэра превзошло ширину этой линии? Известно, что регистрируемые у-кванты имеют энергию е = 93 кэВ и возникают при переходе ядер Хват в основное состояние, а среднее время жизни возбужденного состояния т = 14 мкс. 6.6.
Ядерные реакции йв Энергия связи ядра: Е„-гмн+(А — г) м„— И, (6.6а) где 2 — заряд ядра (в единипах е), А — массовое число, тн, аз„и И вЂ” массы атома водорода, нейтрона и атома, соответствующего данному ядру. Для расчетов удобнее пользоваться формулой; Е„=гйн+(А — Е) Ą— Д, (6.66) где Дн, Д„и Д вЂ” избыток массы атома водорода, нейтрона и атома, соответ. ствующего данному ядру. ф Энергетическая схема ядерной реакции гп+М -ь М' -~ т'+М'+0 (6.6в) показана на рис. 6.12, где гл+М и т'+М' — суммы масс покоя частиц до и после реакции, Т и Т' †суммарн кинетические энергяи частиц до и после реакции (в системе центра инерции), Е" †энерг возбуждения промежуточ- У ного ядра, 0 — энергия реакции, Е и Е'— энергии связи частиц т и гп' в промежуточном ядре, 1, 2, 3 в уровни энергии промежуточного ядра. ® Пороговая (мииимальная) кинетическая энергия налетающей частицы, при которой становится возможной эндознергетическая ядерная реакция: и+М Тсср М ~Я! (6.6г) где и и М вЂ” массы налетающей частицы и ядра мишени.
Рис бд2. 6.249. Альфа-частица с кинетической энергией Т„= 7,0 Мэв упруго рассеялась на первоначально покоившемся ядре 1.)а. Опре- делить кинетическую энергию ядра отдачи, если угол между направ- лениями разлета обеих частиц 6 = 60'. 6.250. Нейтрон испытал упругое соударение с первоначально покоившимся дейтоном. Определить долю кинетической энергии, теряемую нейтроном: а) при лобовом соударении; б) при рассеянии под прямым углом. 6.251, Определить значение максимально возможного угла, на который рассеивается дейтон при упругом соударении с перво- начально.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
