Главная страница

Физика. Задания ч.3. doc. 1. интерференция света основные формулы и законы


Скачать 1.6 Mb.
Название1. интерференция света основные формулы и законы
Дата07.04.2023
Размер1.6 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаФизика. Задания ч.3. doc.doc
ТипЗакон
#1044981
страница7 из 9
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Задания
5.1. Определите плотность частиц (нуклонов) ядерного вещества, выражаемую числом нуклонов в 1 см3, если в ядре с массовым числом А все нуклоны плотно упакованы в пределах его радиуса. Используя вычисленную плотность частиц ядерного вещества, определите плотность массы нейтронной звезды, если все нейтроны плотно упакованы в пределах всего объема звезды (mn = 1,675∙10-27 кг). [8.7∙1037 см-3; 1,46∙1017 кг/м3]

5.2. Определите энергию и удельную энергию связи для ядер изотопов 1) гелия: а) He; б) He; 2) урана: а) U; б) U. Какие выводы можно сделать на основе вычисленных значений энергии и удельной энергии связи?

1) [28,4 МэВ; 7,1 МэВ/нуклон; 7,8 МэВ; 2,6 МэВ/нуклон]

2) [1786 МэВ; 7,6 МэВ/нуклон; 1804 МэВ; 7,58 МэВ/нуклон]

5.3. Определите удельную энергию связи для ядер: 1) дейтерия D; 2) гелия Не; 3) лития Li; 4) кислорода О; 5) алюминия Al; 6) железа Fe; 7) ксенона Хе; 8) золота Au; 9) урана U; 10) Изобразите графически зависимость удельной энергии связи Еуд от массового числа А.

[1,11 МэВ/нуклон; 2) 7,08 МэВ/нуклон; 3) 5,61 МэВ/нуклон; 4) 7,98 МэВ/нуклон; 5) 9,34 МэВ/нуклон; 6) 9,30 МэВ/нуклон; 7) 9,40 МэВ/нуклон; 8) 7,92 МэВ/нуклон; 9) 7,58 МэВ/нуклон]

Примечание: для решения задач 5.2 и 5.3 используйте массы протона и нейтрона (в а.е.м.): mp = 1,00728; mn = 1,00867, а также используйте ниже приведенную таблицу.

Изотоп

Масса (а.е.м.)

Изотоп

Масса (а.е.м.)

Изотоп

Масса (а.е.м.)

Н

1,00814

Li

7,01823

Хе

130,94662

D

2,01740

О

15,99491

Au

198,03048

Не

3,01699

Al

25,99008

U

235,11750

Не

4,00387

Fe

5,92264

U

238,12522

5.4. Зная постоянную распада λ ядра, определите вероятность W того, что ядро распадается за промежуток времени от 0 до t.

[ W=∆N/No=1 - ]
5.5. Период полураспада некоторого радиоактивного изотопа Т1/2 = 2 с. Определить вероятность W того, что ядро не распадется на промежутке t, равном 10 с.

А. [W = ∆N/No = = 0,31] В. [W = ∆N/No = = 0,62]

5.6*. Определите, сколько ядер в mo = 5 мг радиоизотопа церия Се распадается в течение промежутков времени: 1) ∆t = 1 с; 2) ∆t = 1 год. Период полураспада радиоизотопа церия Се Т = 285 суток.

A. [1) 6∙1011; 2) 1,25∙1019] B. [1) 1,25∙1011; 2) 6∙1019]

5.7. Образец содержит 1000 радиоактивных атомов (изотопов) с периодом полураспада Т. Сколько атомов останется через промежуток Т/2?

А. [250] В. [500] С. [125] D. [1000]

5.8. За какое время произойдет распад 2 мг полония Ро, если в начальный момент его масса 0,2 мг?

А. [28,5 мин] В. [57 мин] С. [14,3 мин] D. [7,1 мин]

5.9. Сколько ядер распадается за 1 с в куске урана U массой 1 кг? Какая активность этого урана?

А. [∆N = 1,236∙107 распадов/с; А = 0,33 мКи]

В. [∆N = 0,618∙107 распадов/с; А = 0,165 мКи]

5.10. Что больше – среднее время жизни радиоактивного ядра или период полураспада Т 1/2?

А. [ больше Т1/2 в 1,44 раза] В. [ меньше Т1/2 в 1,44 раза] С. [ больше Т1/2 в 2 раза] D. [Т1/2 больше в 2 раза]

5.11. Чтобы определить возраст древней ткани, найденной в одной из египетских пирамид, была определена концентрация в ней атомов радиоуглерода С. Она оказалась соответствующей 9,2 распадам в минуту на один грамм углерода. Концентрация С в живых растения соответствует 14 распадам в минуту на один грамм углерода. Период полураспада Т1/2 С равен 5730 лет. Исходя из этих данных, оцените возраст древней ткани.

А. [3,5∙103 лет] В. [1,75∙103 лет] С. [7∙103 лет]

5.12. Пользуясь таблицей Менделеева и правилами смещения, определите, в какой элемент превращается радий Ra после пяти – и четырех β – распадов.

А. [ Pb] В. [ Pb] С. [ Hg] D. [ Pb]

5.13. Определите высоту кулоновского потенциального барьера для – частицы в ядре полония Ро. Покоившееся ядро полония испускает – частицу с кинетической энергией Тα= 5,77 МэВ. За счет какого эффекта – частица вылетает из ядра?

А. [26,6 МэВ; туннельный эффект] В. [22,5 МэВ; туннельный эффект]

5.14. Используя принцип неопределенности в виде ∆r∆p≥ , покажите, что электрон не может находиться внутри атомного ядра
( = 0,66∙10-15 эВ∙с). [∆p = 0,33 эВ∙с/м; Е = 99 МэВ ≥ 10 МэВ]

5.15.  Определите энергию, выделяющуюся при следующих реакциях:

1) Н + Не → Н + Не

2) Li + Н → Не + Не

3) Li + Н → Не + Не

Примечание: при решении задачи используйте таблицу, приведенную к задачам 5.2 и 5.3; m Li = 6,01703 а.е.м.

А. [1) 18,3 МэВ; 2) 22,4 МэВ; 3) 4,02 МэВ]
В. [1) 22,4 МэВ; 2) 18,3 МэВ; 3) 8,04 МэВ]

5.16. Предположим, что для преодоления электростатического отталкивания два дейтрона Н должны сблизиться до 10-14 м. Определите высоту электростатического потенциального барьера в МэВ. До какой температуры нужно нагреть дейтерий, чтобы преодолеть потенциальный барьер?

А. [0,14 МэВ; 5,6∙106 К ] В. [1,4 МэВ; 5,6∙107 К ]

5.17. Ядро урана U, захватывая быстрый нейтрон, превращается в радиоактивный изотоп урана, который претерпевает – распад, и превращается в трансурановый элемент, который в свою очередь также претерпевает – распад, в результате чего образуется плутоний. Запишите все эти процессы в виде ядерных реакций.

5.18. Ядро урана U, захватывая тепловой нейтрон, делится на изотопы стронция и ксенона с массовыми числами 95 и 139, второй из которых, являясь радиоактивным, претерпевает 3 – распада. Запишите реакцию деления, а также цепочку – распадов.

5.19. Французские ученые Ирэн и Фредерик Жолио – Кюри, открывшие искусственную радиоактивность, подвергли бомбардировке – частицами бор В, алюминий Al и магний Mg. Запишите соответствующие ядерные реакции. Напомним, что при данных реакциях возникают нейтроны.

5.20. Сколько энергии выделится при ядерном делении 1 кг урана U в урановом реакторе (или в атомной бомбе)? Какое количество угля необходимо сжечь для получения такого же количества теплоты (калорийность угля принять равной 29,3 МДж/кг)? Считать, что средняя энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана U, составляет 200 МэВ.

А. [5,13∙1026 МэВ; 2,8∙106 кг ] В. [0,513∙1026 МэВ; 2,5∙105 кг ]

5.21. Энергия излучения Cолнца возникает вследствие цепочки термоядерных реакций, конечным результатом которых является превращение четырех ядер водорода в одно ядро гелия. Термоядерные реакции, происходящие в водородной бомбе и в предполагаемых установках по мирному использованию термоядерных реакций, в общем сводятся к тому же. Определите, какое количество воды можно было бы нагреть от 0 оС до кипения за счет превращения в гелий 4 г водорода.

А. [ 1,54∙106 кг ] В. [ 1,54∙105 кг ]
С. [ 1,5∙107 кг ] D. [ 0,77∙106 кг ]

5.22. Для сравнения биологического действия различных видов излучения используется коэффициент относительной биологической активности (КОБА). Он показывает, во сколько раз действие данного излучения сильнее биологического действия - излучения при равных видах поглощенной энергии. Ниже приведен КОБА для различных видов радиоактивных излучений. Подберите соответствующие значения КОБА для: 1) рентгеновских лучей и β- частиц; 2) α – частиц; 3) нейтронов.

А. [1] В. [1-10] С. [10-20]

5.23. Какую дозу радиоактивного излучения измеряют соответствующие дозиметрические приборы?

А. [поглощенную дозу излучения]

Б. [экспозиционную дозу излучения]

5.24. Скорость нарастания цепной реакции задается формулой , откуда , где - число нейтронов в начальный момент времени; - число нейтронов в момент времени t; Т – среднее время жизни одного поколения; К – коэффициент размножения нейтронов. Определите, во сколько раз увеличится число нейтронов в цепной ядерной реакции за время t = 10 с, если среднее время жизни Т одного поколения составляет 80 мс, а коэффициент размножения нейтронов k = 1,002.

А. [ / = 1,284] В. [ / = 12,84]

С. [ / = 0,642] D. [ / = 6,42]
1   2   3   4   5   6   7   8   9


написать администратору сайта