IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду icon

IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду




Скачати 82.83 Kb.
НазваIX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду
Дата15.09.2012
Розмір82.83 Kb.
ТипЗакон



IX. Ядерна фізика




31. Закон радіоактивного розпаду



Основні формули


1. Основний закон радіоактивного розпаду



де N0 - кількість ядер в початковий момент часу; N - кількість ядер, які не розпалися на момент часу t; - стала радіоактивного розпаду.

2. Кількість ядер, що розпалися за час t,



3. Період піврозпаду



4. Середній час життя радіоактивного ядра



5. Кількість атомів, що містяться в радіоактивному ізотопі



де NA - стала Авогадро; m – маса ізотопа; - молярна маса ізотопу.

6. Активність радіоактивного ізотопу



7. Активність ізотопу в початковий момент часу (t = 0)



8. Закон зміни активності ізотопу з часом





  1. Початкова маса радону 86Rn222 m0 = 0,6 г. Період піврозпаду Т = 3,82 доби. Визначити кількість N ядер радону, які розпалися за час t = 3 доби. Визначити сталу розпаду радону . (6,83·1020; 2, 1·10-6с-1)

  2. Початкова маса урану 92U238 m0 = 1 кг. Період піврозпаду Т = 4,5·109 років. Визначити кількість N ядер урану, які розпалися за час t = 1 рік. Визначити сталу розпаду урану . (3,89·1014; 4,88·10-18с-1)

  3. Кількість ядер радону за час t = 1 доба зменшилась на 16,6 %. Визначити сталу розпаду радону . (2, 1·10-6с-1)

  4. Стала радіоактивного розпаду ізотопу 82Pb210 = 10-9 с-1. Визначити час t, протягом якого розпадеться 4/5 початкової кількості ядер цього радіоактивного ізотопу. (51 рік)

  5. За час t1 = 2 доби початкова кількість ядер радіоактивного ізотопу зменшилась в n = 3,0 рази. У скільки разів вона зменшиться за час t2 = 3 доби. (5,2)

  6. Початкова маса радіоактивного ізотопу m0 = 0,88 г. Період піврозпаду Т = 5,5 с. Визначити масу ізотопу, що розпався за третю секунду після початку розпаду. (0,08 г)

  7. Період піврозпаду радіоактивного магнію 12Mg27 Т = 600 секунд, початкова маса m0 = 0,5 мг. Визначити початкову активність А0 магнію і його активність через час t = 2 год. (1,29·1016 Бк; 3,14·1012 Бк)

  8. За час t = 24 год. активність ізотопу зменшилась від А1 = 1,29·1016 Бк до А2 = 3,14·1012 Бк. Визначити період піврозпаду Т цього ізотопу. (6 год)

  9. При визначенні періоду піврозпаду Т радіоактивного ізотопа використано лічильник імпульсів. За час t = 1 хв від початку спостереження було нараховано n1 = 375 імпульсів, а в момент часу t = 60 хв відповідно n2 = 138 імпульсів. Визначити період піврозпаду Т ізотопа. (41,6 хв)

  10. Радіоактивний ізотоп радію 88Ra225 зазнає чотири -розпади і два -розпади. Визначити для кінцевого ядра зарядове число Z і масове число А. (82; 209)

  11. Ядро урану 92U233 зазнає шість -розпадів і три -розпади. Визначити для кінцевого ядра зарядове число Z і масове число А. (83; 209)

  1. Ядро талію 81Tl210 перетворюється в ядро свинцю 82Pb206. Скільки - і -частинок випускається при такому перетворенні? (1; 3)



^

32. Енергія зв’язку ядер



Основні формули


1. Дефект маси m атомного ядра



де Z - зарядове число; А – масове число; N – кількість нейтронів у ядрі; mp, mn - маси протона і нейтрона; mя i ma - маси ядра і атома ізотопу.

2. Енергія зв'язку ядра



с - швидкість світла у вакуумі.

Якщо енергія виражена в МеВ, а маса - в атомних одиницях



3. Питома енергія зв'язку





  1. Визначити питому енергію зв’язку зв ядра 6С12. (7,68 МеВ/нуклон)

  2. Визначити енергію, яку потрібно затратити для відриву нейтрона від ядра 11Na23. (12,42 МеВ)

  3. Із протонів і нейтронів утворюються ядра гелію 2Не4 загальною масою m = 0,002 кг. Визначити енергію Е в кіловат-годинах, яка виділяється при цьому. (3,8·105 кВт·год)

  4. Ядро нейтрального атома складається із трьох протонів і двох нейтронів. Енергія зв’язку ядра Езв = 26,3 МеВ. Визначити масу ma цього атома. (5,01258 а.о.м.)

  5. Визначити мінімальну енергію, яка необхідна для відриву нейтрона від ядра 7N14. (10,56 МеВ)

  6. Визначити, яку найменшу енергію необхідно затратити, щоб відірвати один протон від ядра азоту 7N14. (7,04 МеВ)

  7. Визначити найменшу енергію, яку необхідно затратити для поділу ядра вуглецю 6С12 на три однакові частини. (7,26 МеВ)

  8. Енергія зв’язку ядра фтору 9F19 Езв1 = 147,8 МеВ, а ядра кисню 8О18Езв2 = 139,8 МеВ. Визначити, яку найменшу енергію Е треба затратити, щоб відірвати один протон від ядра фтору. (8,0 МеВ)



33. Ядерні реакції


Основні формули


1. Схема ядерної реакції



2. Енергія ядерної реакції (тепловий ефект реакції)



де mx, ma, my, mb – маси ядер та частинок в а.о.м.; Ek – кінетична енергія ядер та частинок.

3. Маса нейтральних атомів (а.о.м.)

Нейтрон

Протон

Водень


Гелій


Літій

0n1

1p1

1H1

1H2

1H3

2He3

2He4

3Li6

3Li7

1,00867

1,00728

1,00783

2,01410

3,01605

3,01603

4,00260

6,01513

7,01601

Берилій


Вуглець


Азот

Натрій

Магній

4Be9

4Be10

6C12

6C14

7N14

11Na22

12Mg23

9,01219

10,01354

12,00000

13,00335

14,00307

22,98977

22,99414




  1. Ядро атома азоту 7N13 викинуло позитрон 1е0 і нейтрино 0ν0. Кінетична енергія позитрона Еке = 1 МеВ. Нехтуючи кінетичною енергією ядра віддачі, визначити кінетичну енергію Екν нейтрино. (0,2 МеВ)

  2. Нерухоме ядро кремнію 14Si31 викинуло -частинку і антинейтрино з кінетичною енергією Екν = 1 МеВ. Нехтуючи кінетичною енергією ядра віддачі, визначити кінетичну енергію Еке електрона. (0,48 МеВ)

  3. Нерухоме ядро полонію 84Po210 викинуло -частинку з кінетичною енергією ЕкHe = 5,3 МеВ. Визначити кінетичну енергію Ек ядра віддачі і повну енергію Q, яка виділилась при -розпаді. (0,2 МеВ; 5,5 МеВ)

  4. Визначити зарядове число Z і масове число А ядра, яке утворилось в результаті реакції 4Ве9 +1Н1 = 2Не4 + ZXA. Обчислити енергію Q, яка виділиться в результаті цієї реакції. (3; 6; 2,13 МеВ)

  5. В результаті взаємодії ядра водню 1Н1, кінетична енергія якого ЕкН = 5,45 МеВ, з нерухомим ядром берилію 4Ве9 утворюються ядро літію 3Li6 і ядро гелію 2Не4, кінетична енергія якого ЕкНе = 4 МеВ і яке вилетіло під кутом  = 900 до напрямку руху ядра 1Н1. Визначити енергію Q, яка виділиться при цій реакції. (2,13 МеВ)

  6. Визначити енергію ядерної реакції 20Са44 + 1Н1 = 19К41 + 2Не4. (-1,6 МеВ)

  7. Енергія зв’язку ядра азоту 7N14 Езв1 = 104,66 МеВ, а ядра вуглецю 6С14 – Езв2 = 105,29 МеВ. Визначити енергію, яка виділиться в результаті ядерної реакції 7N14 + 0n1 = 6С14 + 1р1. (0,63 МеВ)

  8. При ядерній реакції 4Ве9 + 2Не4 = 6С12 + 0n1 звільняється енергія Q = 5,70 МеВ. Нехтуючи кінетичними енергіями ядер 4Ве9 і 2Не4 і вважаючи їх сумарний ядерний імпульс рівним нулеві, знайти кінетичні енергії продуктів розпаду ЕкС і Екn. (0,44 МеВ; 5,26 МеВ)

  9. Замінити відповідними позначеннями позначення x в таких ядерних реакціях:

  1. 92U235 + 0n157La145 + x + 40n1;

  2. 92U235 + 0n1xZr99 + 52Te135 + x0n1;

  3. 90Th232+ 0n1  x + 54Xe140 + 30n1;

  4. xPux + 0n134Se80 + 69Nd157 + 30n1;

  1. Потужність атомної електростанції Р = 40 МВт. Коефіцієнт корисної дії  = 20%. При кожному поділі ядра урану 92U235 виділяється енергія Q = 200 МеВ. Яка маса урану витрачається за час t = 3 доби? (0,21 кг)

  2. При вибуху водневої бомби протікає термоядерна реакція утворення гелію із дейтерію і тритію. Визначити енергію ^ Q, яка виділяється при цій реакції і енергію Е, яку можна отримати при утворенні маси m = 0,5 г гелію. (17,6 МеВ; 5,89104 кВтгод)


Основні фізичні постійні


Гравітаційна стала

Швидкість світла у вакуумі

Число Авогадро

Універсальна газова стала

Стала Больцмана

Заряд електрона

Маса спокою електрона

Маса спокою протона

Електрична стала

Магнітна стала

Стала Стефана-Больцмана

Стала Планка






Схожі:

IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconПаспорт секції за фаховим напрямом 4 «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія» Наукової ради мон для участі в конкурсному відборі до секції 4 «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія»
Для участі в конкурсному відборі до секції 4 «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія» приймаються наукові проекти фундаментального...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconПаспорт секції за фаховим напрямом 4 «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія» Наукової ради мон для участі в конкурсному відборі до секції 4 «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія»
Для участі в конкурсному відборі до секції 4 «Ядерна фізика, радіофізика та астрономія» приймаються наукові проекти фундаментального...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconНавчання студентів та стажування аспірантів, науково-педагогічних працівників здійснюватиметься за такими пріоритетними напрямами освіти І науки
И), біофізика, прикладна екологія та збалансоване природокористування (за галузями), фізика наносистем, фізика ядра та фізика високих...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconПерелік секцій за фаховими напрямами наукової ради мон математика
Ядерна фізика, радіофізика та астрономія 5 Електроніка, радіотехніка та телекомунікації
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconСекція Ядерна фізика, радіофізика та астрономія
Розроблено технологію позиціонування чутливих елементів, що дозволяє підвищити точність картографування магнітного поля, похибка...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconСекція Ядерна фізика, радіофізика та астрономія
Однак, спад коефіцієнтів кореляції у окремі роки може вказувати на те, що у деяких гірських районах накопичена енергія деформаційних...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconОптика, атомна і ядерна фізика
Х-променів з речовиною; ядерні реакції поділу; ядерні реактори; реакції термоядерного синтезу; біологічна дія іонізуючого випромінювання...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconС. В. Савченко 2012 р. Програма фахового вступного випробування спеціальність 04020301 „Фізика" освітньо-кваліфікаційний рівень „спеціаліст " Закон
Другий закон динаміки в енергетичній формі. Робота сили тяжіння. Потенційна енергія
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України
Закон оптимуму; закон біогенної міграції атомів, закон 10-ти %, закон константності (Вренадського), закон зворотності (Далло), закон...
IX. Ядерна фізика 31. Закон радіоактивного розпаду iconПрограма Предмет: "фізика напівпровідникових приладів" Спеціальність: 070200 "Прикладна фізика" Спеціалізація: "Фізика напівпровідників І діелектриків" Факультет електроніки, форма навчання денна
Базовими курсами є: “Фізика напівпровідників”, “Електронні процеси переносу в напівпровідниках”, “Напівпровідникові матеріали”
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи