Физика-11кл-Громов-2002-ГДЗ (991545), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Энергией связи атомного ядра называют минимальную энергию, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны.2. Дефектом массы называется разность между суммой масс нуклонов и массой состоящего из них ядра.3. Закону сохранения массы.4. Удельная энергия связи – это отношение полной энергии связик числу нуклонов в ядре.5. εсв ≈ 7,25 МэВ.6. Дефект массы гелия больше, чем у лития, так как его энергиясвязи больше, а она прямо пропорциональна дефекту массы.7.∆M = ( Zm p + Nmn ) − M 0 ; M H ≈ m p ; или ∆M = ZM H + Nmn − M ат .§ 48.
Радиоактивность1. Радиоактивность – это способность некоторых атомных ядерпревращаться в другие ядра самопроизвольно, при этом испускаяразличные частицы.2. α-частицы — это положительно заряженные атомы гелия, а βчастицы — это отрицательно заряженные электроны. Проникающаяспособность β-излучения гораздо больше, чем у α-частиц, т.к. этопоток быстрых электронов.3. Законы сохранения барионного и электрического зарядов выполняются:AZ X→A− 4Z − 2Y+ 24 He (α-распад)A = A − 4 + 4; Z = Z − 2 + 2.AZ X→Az +1Y+0−1 e(β-распад)A = A + 0; Z = Z + 1 − 1.364. Он противоречит закону сохранения лептонного заряда.5. Радиоактивный распад ядра возможен только тогда, когда егомасса превышает суммарную массу продуктов распада.Да.6. Нейтрино – это нейтральная частица с очень малой массой,возможно даже нулевой. Оно не является барионом его относят клептонам.
Его лептонный заряд равен –1.7. У античастиц все заряды другого знака.8. В природе существуют четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное, слабое, гравитационное и электромагнитное.§ 49. Закон радиоактивного распада1. Период полураспада – это промежуток времени, в течение которого исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшится вдва раза.2. Закон радиоактивного распада:N = N 0 2 −t / T .3. Радиоактивные ядра характеризуются средним временем жизни:τ = 1, 44 T .За это время распадется все радиоактивное вещество.4.
Здесь нельзя применять закон радиоактивного распада, так какон является статистическим законом и справедлив только прибольшом числе ядер.5. В этом методе исходят из того, что конечным продуктом распада урана является стабильный изотоп свинца. Поэтому в любомобразце со временем содержание урана будет уменьшаться, носвинца – увеличивается.
Для определения возраста образца необходимо просто знать относительное содержание в нем изотопов свинца и урана.t = T log 2 (1 + N Pb / N u ).6. Из закона радиоактивного распада следует:N u = ( N u + N Pb ) 2 −t / T ;−t / T = log 2Nu;N u + N Pbt = T log 2 (1 + N Pb / N u ).377. Для оценки объектов в пределах 60 000 лет применяется радиоуглеродный метод. Суть этого метода заключается в том, что после гибели процесс усвоения атмосферного углерода прекращается,и содержание 14С в мертвых организмах уменьшается по закону радиоактивности.
Поэтому измерив содержание радиоуглерода 14С внаходке можно установить ее возраст.8. Торий почти не распался за очень долгое время, поэтому егопериод полураспада равен 14 млрд лет, а время жизни равно 20,16млрд лет. Период полураспада трития равен 12 годам, а время жизни — 17,28 годам.9.N,τследовательно, чем больше время жизни элемента, тем меньше егоактивность, поэтому у короткоживущих элементов активностьбольше.A=§ 50. Ядерные реакции1.
Ядерная реакция – это превращения атомных ядер в результате взаимодействия с какими – либо элементарными частицами илидруг с другом.2. Q = (m1 + m2 + m3 + m4 )c 2 .3. Реакция называется экзотермической, если она идет споглощением кинетической энергии, сооттветственно, необходимо,чтобы массы образовавшихся частиц были больше масс исходныхчастичек.4. Например, радиоактивные препараты, ядерные реакторы, космические лучи, ускорители заряженных частиц.5.
Ускорители заряженных частиц служат источниками частиц,которые необходимы для изучения ядерных реакций в лабораторных условиях.6. Тековые детекторы позволяют наблюдать треки частиц, счетчики позволяют вести счет частиц.7. Протону.8. Нейтрон открыл Дж. Чедвик в 1932 году, а протон – в 1920 году Резерфорд.§ 51. Деление ядер урана1. Тяжелое ядро захватывает нейтрон, потом, подобно капле, начинает деформироваться и принимает гантелеобразную форму, а затем оно разрывается на две части – осколки деления.382.
Медленными нейтронами делится только уран – 235.3. Удельная энергия связи ядра урана равна 7,6 МэВ, а энергиятеплового электрона равна 0,1 эВ. Она больше энергии связи в 7,6 ⋅104 раз.4. Энергетический выход реакции деления:′ − Eсв .Q = Eсв5.Энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана, больше энергии вызвавшего деление нейтрона в 1844 ⋅ 103 раз.6.Q = ( M u − M Sr − M Xe − ∆mn ) ⋅ с 2 .M u = 92m p + 43mn − ∆M u .M Xe = 54m p + 86mn − ∆M Xe .M Sr = 38m p + 56mn − ∆M Sr .Подставляем в первое уравнение, получим:SrUQ = E cвXe + E св+ E св.§ 52. Цепная реакция деления1.
Цепная реакция деления — это самоподдерживающаяся реакция деления тяжелых ядер, в которой непрерывно воспроизводятсянейтроны, которые делят новые и новые ядра.2. Она может протекать лишь на трех изотопах: уране –235, уране – 233 и плутонии – 239.3. Коэффициент размножения нейтронов – это отношение числанейтронов в одной каком – нибудь поколении цепной реакции к породившему их числу нейтронов предшествующего поколения.4. Коэффициент размножения нейтронов должен быть большеили равен одному.5.
Коэффициент размножения нейтронов для идеализированнойреакции равенk=Ni2= = 2.N i −1 16. Критическая масса – это масса активной зоны критическихразмеров.397. Ядерный реактор представляет собой устройство, в которомпроисходит управляемая цепная реакция ядерного деления. Он состоит из блоков ядерного топлива, активной зоны, отражателя, регулирующих стержней, замедлителя и радиационной защиты.8. В атомной электростанции энергия деления ядер преобразуется в электроэнергию.§ 54.
Термоядерные реакции1. Интенсивное тепловое излучение, разрушительная ударнаяволна, проникающая радиация и мощный электромагнитный импульс.2. В водородной бомбе в качестве запала используется обычнаяатомная бомба, а термоядерным веществом является дейтеридом.3. Термоядерные реакции – это ядерные реакции между легкимиядрами при очень высоких температурах.4. Для преодоления кулоновских сил отталкивания ядра должныобладать большой кинетической энергией, и, следовательно, высокой температурой.5. Термоядерными реакциями обусловлено происхождение многих химических элементов в природе.§ 55.
Биологическое действие ионизирующихизлучений1. Ионизирующие излучения – это такие излучения, взаимодействие которых со средой приводит к ионизации ее атомов и молекул. К ним можно отнести рентгеновские, гамма – лучи, потокиальфа – частиц, нейтронов, протонов и электронов.2. Эквивалентная доза облучения – это мера ожидаемой радиационной опасности.3. Это приводит к появлению лучевой болезни, иногда с летальным исходом.40Глава 9. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ§ 56.
Классификация элементарных частиц1. Элементарными называются частицы, из которых построенався материя, которые нельзя расщепить на составные части.2. Переносчики взаимодействий, кварки, лептоны.3. Из кварков состоят адроны.4. Барионы состоят из трех кварков, а мезоны – из двух, один изкоторых должен быть антикварком.5. Глюоны, фотоны, вионы и гравитоны.6.
Слабый промежуточный бозон.7. π- состоит из анти-u-кварка и d-кварка, .π+ состоит из анти-dкварка и u-кварка.8. Один из d-кварков нейтрона испускается.§ 57. Античастицы1. Античастицы были предсказаны Полем Дираком в 1931 году.2. Позитрон был открыт американским физиком Карлом Андерсеном 2 авгуса 1932 года.3. Антинейтрон отличается от нейтрона знаками лептонного, барионного и электрического зарадов, а среднее время жизни и массау них одинаковы.4. Антиатомы состоят из антипротонов, антинейтронов и антиэлектронов (позитронов).5.
Будет, но частицы будут отталкиваться, так как силы отталкивания больше.6. Замена всех частиц на соответствующие им античастицы (инаоборот) с зеркальным отражением системы является преобразованием симметрии физических законов.§ 58. Превращения элементарных частиц1. В природе существуют два типа превращений элементарныхчастиц: распады частиц и реакции рождения частиц.2. Аннигиляция – это реакция, в которых сталкивающиеся частица и античастица превращаются в какие-нибудь другие частицыили электромагнитное излучение.3. С одной стороны, в микромире законы сохранения играютроль принципов запрета (то есть запрещают процессы, в которыхнарушен хотя бы один из законов), а с другой стороны, если процесс41удовлетворяет всем законам сохранения, значит, он обязательно будет происходить.4.