ИродовЗадачник (947483), страница 60
Текст из файла (страница 60)
покоившимся протоном. 6.252. Считая радиус ядра равным Я = 0,13у'А пм, где А— его массовое число„оценить плотность ядер, а также число нукло- ' нов в единице объема ядра. 6.253. Написать недостающие обозначения (х) в следующих ядерных реакциях: а) Вто (х, а) Веа; б) О" (с(, и) х; в) )ь)ааз (р х) Р(еаз. г) х(р, и) Аг", 6.254. Показать, что энергия связи ядра с массовым числом А и зарядом Л может быть определена по формуле (6,6б).
6,255. Найти энергию связи ядра, которое имеет одинаковое число протонов и нейтронов и радиус, в полтора раза меньший радиуса ядра А1". 6.256. Найти с поьющью табличных значений масс атомов: а) среднюю энергию связи на один нуклон в ядреО"; б) энергию связи нейтрона и се-частицы в ядре Вт'; в) энергию, необходимую для разделения ядра О" на четыре одинаковые частицы.
6.257. Найти разность энергий связи нейтрона и протона в ядре В". Обьяснить причину их различия. 6.258. Вычислить энергию, необходимую для разделения ядра Мета на две а-частицы и ядро Сы, если известно, что энергии связи на один нуклон в ядрах )че", Не' и С" равны соответственно 8,03, 7,07 и 7,58 МэВ. 6.259. Вычислить в а.
е. и. массу: а) атома 1.1а, энергия связи ядра которого 41,3 МэВ; б) ядра С"„ у которого энергия связи на один нуклон равна 6,04 МэВ. 6.260. Известны энергии связи Ез, Е„Е, и Е, ядер, участвующих в ядерной реакции А, .+ Л, — Л, + Л,. Найти энергию этой реакции. 6.261.
Считая, что в одном акте деления ядра 1.Рм освобождается энергия 200 МэВ, определить: а) энергию, выделяющуюся при сгорании одного килограмма изотопа 13"', и массу каменного угля с теплотворной способностью 30 кДж/г, эквивалентную в тепловом отношении одному килограмму 1 12м ° б) массу изотопа 1)"', подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30 килотонн, если тепловой эквивалент тротила равен 4,1 кДж/г, 6.262. Сколько тепла выделяется при образовании одного грамма Не' из дейтерия Н'? Какая масса каменного угля с теплотворной споссбносгью 30 кДж/г эквивалентна в тепловом отношении полученной величине? 6.263.
Вычислить с помошью табличных значений масс атомов энергию на один нуклон, которая выделяется при протекании. термоядерной реакции 1.Р + Н вЂ” ~- 2Не~. Сравнить полученную величину с энергией на один нуклон, освобождающейся при делении ядра (Р". 6.264. Определить энергию реакции 1.1" + р-+ 2Не', если .известно, что энергии связи на один нуклон в ядрах 1.Г и Не' равны соответственно 5,60 и 7,06 МэВ. 6.265.
Найти энергию реакции Г4ы (а, р) О", если кинетическая энергия налетающей а-частицы Т„= 4,0 МэВ и протон, вылетевший под углом д = 60' к направлению движения а-частицы, имеет кинетическую энергию Т = 2,09 МэВ. 6.266. Определить с помощью табличных значений масс атомов энергию следующих реакций: а) 1,Г(р, и) Ве', б) Вез (и, у) Ве'а; в) 1.1 (а, и) В"; г) О" (д сс) Хы. 6.267. Найти с помощью табличных значений масс атомов скорости продуктов реакции В"(п, а) 1.Р, протекающей в резуль- тате взаимодействия весьма медленных нейтронов с покоящимися ядрами бора. 6.268.
Протоны, налетающие на неподвижную литиевую мишень, возбуждают реакцию ЬР (р, л) Ве'. При каком значении кинетической энергии протона возникший нейтрон может оказаться покоящимся 7 6.269. Альфа-частица с кинетической энергией Т =- 5,3 МэВ возбуждает ядерную реакцию Ве'(а, а) С'~, энергия которой Я = = +5,7 МэВ. Найти кинетическую энергию нейтрона, вылетевшего под прямым углом к направлению движения а-частицы. 6.270. Протоны с кинетической энергией Т =- 1,0 МэВ бомбардируют литиевую мишень, в результате чего наблюдается ядерная реакция р + ЬР— 2Не'.
Найти кинегическую энергию каждой а-частицы и угол между направлениями их разлета, если разлет происходит симметрично по отношению к направлению налегающих протонов. 6.271. Частица массы и налетает на покоящееся ядро массы М, возбуждая эндоэпергетическую реакцию. Показать, что пороговая (минимальная) кинетическая энергия, при которой эта реакция становится возможной, определяется формулой (6.6г). 6.272. Какую кинетическую энергию необходимо сообщить протону, чтобы он смог расщепить покоящееся ядро тяжелого водорода Нз, энергия связи которого Е„ = 2,2 МэВ7 6.273. При облучении моноэнергетическим пучком протонов мишеней из лития и бериллия было обнаружено, что реакция ЬР(р, и) Ве' — 1,65 МэВ идет, а Ве' (р, и) В' — 1,85 МэВ не идет.
Найти возможные значения кинетической энергии протонов. 6.274. Для возбуждения реакции (и, я) на покоящихся ядрах В" пороговая кинетическая энергия нейтронов Те а = 4,0 МэВ. Найти энергию этой реакции. 6.275. Вычислить пороговые кинетические энергии протонов для возбуждения реакций (р, а) и (р, г() на ядрах 1.Р. 6.276. Найти с помощью табличных значений масс атомов пороговую кинетическую энергию а-частицы для ядерной реакции ЬР(а, п) В'а.
Какова при этом скорость ядра Втой 6.277. Нейтрон с кинетической энергией Т = 10 МэВ возбуждает ядерную реакцию См(а, а) Ве', порог которой Те,р — — 6,17 МэВ. Найти кинетическую энергию а-частиц, вылегающих под прямым углом к падающим нейтронам. 6.278. На сколько процентов пороговая энергия у-кванта превосходит энергию связи дейтона (Е„ = 2,2 МэВ) в реакции у + На -э- л + рр 6.279. Протон с кинетической энергией Т = 1,5 МэВ захватывается ядром Н'. Найти энергию возбуждения образовавшегося ядра.
6.280. Выход ядерной реакции С" (Н, и) Иы имеет максимумы при следующих значениях кинетической энергии Т; налетающих дейтонов: 0,60, 0,90, 1,55 и 1,80 МэВ. Найти с помощью табличных значений масс атомов соответствующие энергетические уровни промежуточного ядра, через которые идет эта реакция. 6.281. Узкий пучок тепловых нейтронов ослабляется в т) = 360 раз после прохождения кадмиевой пластинки, толщина которой д = 0,50 мм.
Определить эффективное сечение взаимодействия этих нейтронов с ядрами кадмия. 6 282. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность узкого пучка тепловых нейтронов после прохождения слоя тяжелой воды толщиной г) = 5,0 см.
Эффективные сечения взаимодействия ядер дейтерия н кислорода для тепловых нейтронов равны соответственно о, = 7,0 б и о, = — 4,2 б. 6.283. Узкий пучок тепловых нейтронов проходит через пластинку из железа, для которого эффективные сечения поглощения и рассеяния равны соответственно о, = 2,5 б, о, = 11 б. Определить относительную долю нейтронов, выбывших из пучка в результате рассеяния, если толщина пластинки д = 0,50 см. 6.284. Выход ядерной реакции с образованием радиоактивных изотопов можно характеризовать двояко: либо отношением ш числа ядерных реакций к числу бомбардирующих частиц, либо величиной й — отношением активности возникшего радиоизотопа к числу бомбардировавших частиц. Найти: а) период полураспада образующегося радиоизотопа, считая, что ш и Й известны; б) выход ш реакции 1.Г (р, п) Ве', если после облучения литиевой мишени пучком протонов (в течение 1 = 2,0 ч при токе в пучке 7 = 10мкА) активность изотопа Ве' оказалась А = 1,35 10а расп./с, а его период полураспада Т = 53 сут.
6.285. Тонкую золотую фольгу, состоящую из стабильного изотопа Ан~", облучают по нормали к поверхности тепловыми нейтронами, плотность потока которых 7 = 1,0.1У' част./(с см'). Масса фольги т = 10 мг. В результате захвата нейтронов возникает 6-активный изотоп Аныа, эффективное сечение образования которого а = 98 б и период полураспада Т = 2,7 сут. Найти: а) время облучения, за которое число ядер Арми уменьшится на т1 = 1,0%1 б) максимальное число ядер Ан"', которое может образоваться в процессе длительного облучения. 6.286. Тонкую фольгу из некоторого стабильного изотопа облучают тепловыми нейтронами, падающими по нормали к ее поверхности. В результате захвата нейтронов возникает радиоактивный изотоп с постоянной распада Х.
Найти закон накопления этого радиоизотопа У(1) в расчете на единицу поверхности фольги. Плотность потока нейтронов равна 7, число ядер на единицу поверхности фольги и и эффективное сечение образования активных ядер о. 6.287. Золотую фольгу массы и = 0,20 г облучали в течение 1 = 6,0 ч потоком тепловых нейтронов, падающим по нормали к ее поверхности. Через ч = 12 ч после окончания облучения ак- Пз тивность фольги оказалась А = 1,9 1О' раси./с.
Найти плотность потока нейтронов, если эффективное сечение образования ядра радиоактивного изотопа а = 96 б, а его период полураспада Т =- = 2,7 сут. 6.288. Сколько нейтронов будет в сотом поколении, если процесс деления начинается с й а = 1000 нейтронов и происходит в среде с коэффициентом размножения й = 1,059 6.289. Найти число нейтронов, возникающих в единицу времени в урановом реакторе, тепловая мощность которого >о = 100 МВт, если среднее число нейтронов на каждый акт деления ч = 2,5. Считать, что при каждом делении освобождается энергия Е = = 200 МэВ. 6.290.
В ядерном реакторе на тепловых нейтронах среднее время жизни одного поколения нейтронов т = О,!О с. Считая коэффициент размножения й = 1,010, найти: а) во сколько раз увеличится количество нейтронов в реакторе, а следовательно и его мощность, за время 1 = 1,0 мин; б) период реактора Т, т. е. время, за которое его мощность увеличится в е раз. 6.7. Элементарные частицы 6) Выражения для полноя энергии и ив>пульса релятивистской частицы: Е=тсз+Т, рс=)>Т(Т+йтрса), (6.7а) где Т вЂ” кинетическая энерп>я частицы. ® При рассмотрении столкновения частиц полезно использовать инвариантную величину; Е' — пес' = т,1 'с', (6.76) где Е и р — полная энергия и вмпульс системы до столкновения, та — масса поноя образовавшейся частицы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
