Контрольная+№2

4.32Определить энергию, необходимую для разделения ядра 2 0 Ne на две

частицы и ядро 1 2 С. Энергии связи на один нуклон в ядрах 2 0 Ne, 4 Не и 1 2 С раны соответственно 8,03; 7,07 и 7,68 МэВ.

4.33Какую наименьшую энергию связи Е нужно затратить, чтобы разделить ядро 2Не4 на две одинаковые части?

4.34Вычислить дефект массы, полную и удельную энергию связи ядра изотопа ртути 20080Нg.

4.35Определить энергию Е, которая выделится при образовании из протонов и нейтронов ядер гелия 2Не4 массой m=1 г.

5.1	Вычислить	энергию	ядерной	реакции	73 Li + 11 H 24 Нe + 24 Не.
	Освобождается или поглощается эта энергия при этой реакции?

5.2Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.

5.3Сколько ядер урана-235 должно делиться за время t = 1 с, чтобы тепловая мощность Р ядерного реактора была равной 1 Вт?

5.4Найти электрическую мощность Р атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана-235 в сутки, если КПД станции равен 16%.

5.5При реакции 2H(d,p)3H освобождается энергия Q=4,033 МэВ. Определить массу m атома 3H.

5.6При ядерной реакции 3He(d,p)4He освобождается энергия Q=18,34 МэВ. Определить относительную атомную массу Ar изотопа гелия 3He. Массы остальных атомов считать известными.

5.7Определить какую долю кинетической энергии теряет нейтрон при упругом столкновении с покоящимся ядром углерода 12C, если после

столкновения частицы движутся вдоль одной прямой. Массу нейтрального атома углерода принять равной 19,9272∙10−27 кг.

5.8Определить массовый расход mt ядерного горючего 235U в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность Р электростанции равна 10 МВт. Принять энергию Q, выделяющуюся при одном акте деления, равной 200 МэВ. КПД электростанции составляет

20 %.

5.9Радон 22286 Ra - это α-радиоактивный газ. Какую долю полной энергии, освобождаемой при распаде радона уносит α-частица? До распада ядро считать покоившимся.

5.10 Термоядерная реакция	2 H 3He 4			He 1p	идет с выделением энергии
	1	2	2	1
E1 = 18,4 МэВ. Какая энергия выделиться в реакции 32 He 23He 24 He 211p
если дефект масс ядра 2He3 на			m = 0,006 а.е.м., чем у ядра 1H2.

5.11Электрическая мощность атомной электростанции 109 Вт, а к.п.д. 25%. Найти число ядер, расщепляющихся в реакторе за секунду, ели в одном акте деления высвобождается 250 МэВ энергии.

5.12Сколько теплоты выделяется при образовании одного грамма 42 Не из дейтерия 21 Н ? Какая масса каменного угля с удельной теплотой сгорания 30 кДж/г эквивалентна в тепловом отношении полученной величине?

5.13Определить энергию которая выделяется при делении одного ядра урана

23592U, если при делении всех ядер, содержащихся в уране массой m = 1 г, выделяется энергия Е = 8,2∙1010 Дж.

5.14Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.

5.15Найти минимальную энергию - кванта, достаточную для осуществления реакции разложения первоначально покоившегося дейтрона - лучами: 21 H h 11H 01n .

5.16Ядро атома азота 137N выбросило позитрон. Кинетическая энергия Te позитрона равна 1 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра

отдачи, определить кинетическую энергию Tν нейтрино, выброшенного вместе с позитроном.

5.17При взрыве водородной бомбы протекает термоядерная реакция образования гелия из дейтерия и трития. Написать уравнение реакции. Найти энергию Q, выделяющуюся при этой реакции. Какую энергию можно получить при образовании 1 г гелия?

5.18 Позитрон с кинетической энергией Ek 750 кэВ налетает на

покоящийся свободный электрон. В результате аннигиляции возникают два γ - кванта с одинаковыми энергиями. Определить угол между

направлениями их разлета.

5.19Определить суммарную кинетическую энергию Еk ядер,

образовавшихся	в	результате	реакции		13 C 2H 11B 4He .
					6	1	5	2
Кинетическая энергия		дейтрона E	k H	1,5 МэВ .		Ядро-мишень		13	С
								6

считать неподвижным.

5.20Фотон с энергией 3 МэВ превратился в пару электрон-позитрон. Принимая, что кинетическая энергия частиц одинакова, определить кинетическую энергию каждой частицы.

5.21Нейтрон и антинейтрон соединяются, образуя два одинаковых фотона. Найти энергию h каждого из фотонов, считая, что начальная кинетическая энергия частиц ничтожно мала.

5.22Ядро изотопа 137 N выбросило позитрон с кинетической энергией 1 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию нейтрино, выброшенного вместе с позитроном.

5.23Отрицательно заряженный мюон испытывает упругое лобовое столкновение с покоящимся электроном. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если кинетическая энергия мюона до столкновения

Ek 100 МэВ .

5.24 При бомбардировке изотопа 63 Li дейтронами образуются две α - частицы, при этом выделяется энергия Q 22,3 МэВ . Зная массы дейтрона и α - частицы, найти массу изотопа 63 Li (ва.е.м.).

5.25При слиянии дейтрона с ядром 6Li происходит ядерная реакция 6Li+d→n+7Be, в которой выделяется энергия Q = 3,37 МэВ. Считая кинетическую энергию исходных частиц пренебрежимо малой, найти распределение энергии между продуктами реакции.

5.26Определить энергию, которая освобождается при термоядерной реакции 3Li6 + 1H2 → 2He4 + 2He4. Расчет произвести на ядро и на один нуклон. Сравнить с энергией, выделяемой при делении урана.

5.27При бомбардировке лития 6Li нейтронами образуется ядро гелия-4 и изотоп некоторого элемента. Определите количество нейтронов в ядре этого изотопа.

5.28Масса одного грамма урана 29328U в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность Р= 1,07·10–7 Вт. Найти молярную теплоту Qm , выделяемую ураном за среднее время жизни атомов урана.

5.29Покоящийся нейтрон распадается. Предполагая, что образовавшийся протон тоже покоится, найти кинетическую энергию электрона и энергию антинейтрино.

5.30При осуществлении термоядерной реакции синтеза ядра гелия из ядер изотопов водорода – дейтерия и трития по схеме 1Н2 + 1Н3 → 2Не4 + 0n1 освобождается энергия 17,6 МэВ. Какая энергия освободится при синтезе 1 г гелия? Сколько каменного угля потребовалось бы сжечь для получения такой же энергии?

5.31Ядро урана 235U при делении освобождает энергию 200 МэВ. При взрыве урановой бомбы успевает прореагировать около 1,5 кг урана. Какова масса эквивалентной тротиловой бомбы, если теплотворная способность тротила 4,1 МДж/кг?

5.32Масса одного грамма урана 29328U в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность Р= 1,07·10–7 Вт. Найти молярную теплоту Qm , выделяемую ураном за среднее время жизни атомов урана.

5.33Нейтральный пион распадается на два γ-фотона: π0→γ+γ. Почему не может образоваться один фотон? Какому закону сохранения это противоречит? Какова энергия фотонов?

5.34Определить массовый расход урана-235 в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность электростанции равна 10 МВт, кпд электростанции составляет 20%. Считать, что при каждом акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.

5.35В цепочке радиоактивных превращений после нескольких альфа- и бетараспадов ядро некоторого тяжелого атома превращается в ядро устойчивого атома, у которого число нейтронов на 27 меньше, чем у первоначального ядра. Известно, что число альфа-распадов равно числу бета-распадов. Чему равно общее число распадов?

5.36Могут ли в газообразном дейтерии произойти акты реакции 1H2+1H2→2He4 при температурах порядка 108 К?

5.37При бомбардировке некоторых ядер протонами возникает альфа-частица и испускается позитрон. Определите количество нейтронов в первоначальном ядре.

5.38В цепочке радиоактивных превращений после 5 бета-распадов и нескольких альфа-распадов ядро тяжелого элемента превращается в ядро устойчивого атома, порядковый номер которого на 13 меньше первоначального. На сколько меньше первоначального становится массовое число ядра?

5.39В одном акте деления 235U освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа урана количеством 2 моля; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q= 29,3 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана 235U.

5.40На какую высоту может быть поднято тело массой m = 10 кг, если использовать 50% энергии, выделившейся при образовании 1 г ядер гелия в реакции 12 H 12 H 42 He .

5.41Какое количество тепла выделяется при образовании 1 г гелия из дейтерия? Какая масса каменного угля с теплоемкостью 30 МДж/кг эквивалентна в тепловом отношении полученной величине?

5.42Ядро некоторого элемента X захватывает альфа-частицу. При этом испускается нейтрон и образуется ядро элемента Y. Это ядро в свою очередь распадается с испусканием позитрона, образуя ядро элемента Z. Определите, на сколько больше нейтронов в ядре элемента Z, чем в первоначальном ядре X.

5.43Альфа-частица с кинетической энергией Ek 7,0 МэВиспытала упругое

соударение с первоначально покоившимся ядром 63 Li . Какую

кинетическую энергию получило ядро 63 Li , если угол между направлениями разлета обеих частиц 60o ?

5.44После захвата нейтрона ядро изотопа урана 238U превращается в радиоактивный изотоп урана, который после двух последовательных бета-распадов превращается в плутоний. Сколько нейтронов содержит ядро атома плутония?

5.45Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя

5.46Ядро атома изотопа кислорода O15 претерпевает β-распад 15O→15N+e++e−+ν. Масса атома O15 равна 15,003072 а.е.м., кинетическая энергия родившегося позитрона W = 8∙10−14 Дж. Чему равна энергия нейтрино, если кинетическая энергия образовавшегося ядра пренебрежимо мала

5.47Атомное ядро, поглотившее γ-фотон с длиной волны λ=0.47 пм, пришло в возбужденное состояние и распалось на отдельные нуклоны,

разлетевшиеся в разные стороны. Суммарная кинетическая энергия

нуклонов T=0.4 МэВ. Определить энергию связи ядра E .

св