- •1. Основні закони і співвідношення
- •2. Приклади розв’язування задач
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •3. Задачі для самостійного розв’язування
- •3.1. Поле прямолінійного й колового провідника зі струмом, соленоїда
- •3.2. Сила Лоренца
- •3.3. Закони Ампера, соленоїд, контур зі струмом у магнітному полі, магнітний потік, явище електромагнітної індукції, індуктивність, енергія магнітного поля
- •1. Основні закони і співвідношення
- •2. Приклади розв’язування задач
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •3. Задачі для самостійного розв’язування
- •3.1. Механічні коливання і хвилі
- •3.2. Електромагнітні коливання і хвилі
- •1. Основні закони і співвідношення
- •2. Приклади розв’язування задач
- •Розв’язання
- •Р озв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання.
- •3. Задачі для самостійного розв’язування
- •3.1. Геометрична і хвильова оптика
- •3.2. Квантова оптика
- •1. Основні закони і співвідношення
- •1.1. Воднеподібні атоми в теорії Бора. Гіпотеза де Бройля. Співвідношення невизначеностей
- •1.2. Хвильові властивості мікрочастинок
- •1.3. Рівняння Шрьодінгера і його розв’язки
- •2. Приклади розв’язування задач
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •Розв’язання
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •Розв'язання
- •3. Задачі для самостійного розв’язування
- •1. Основні закони і співвідношення
- •1.1. Будова ядра, енергія зв'язку
- •1.2. Радіоактивність
- •1.3. Ядерні реакції
- •2. Приклади розв'язування задач
- •Розв'язання
- •Розв'язування
- •Розв'язання
- •3. Задачі для самостійного розв’язування
Розв'язання
Дано: |
.
На основі законів збереження зарядового і масового чисел одержуємо: 2+7=1+Z і 4+14=1+А. Це дає: Z=8, A=17; значить, виникає ядро ізотопу кисню , тому остаточно, реакція набуває вигляду:
.
Енергія реакції Q визначається через дефект маси реакції:
.
Підставляючи числові дані, одержуємо:
;
знак (-) означає, що енергія в цій реакції поглинається.
Графічно розглядувану реакцію можна зобразити на малюнку:
Тут , , – маси -частинки, ядра азоту, протона і ядра кисню (наближено будемо користуватися масовими числами); ядро азоту вважається нерухомим, , , – швидкості відповідних частинок, , , – їх імпульси, , , – кінетичні енергії. Легко переконатися, що енергії розглядуваних частинок значно менші від їх енергій спокою, тому можна користуватися формулами класичної механіки. На основі законів збереження енергії та імпульсу одержуємо:
, (3.1)
. (3.2)
За теоремою косинусів
. (3.3)
Оскільки , де , то
. (3.4)
Тому рівняння (3.3) набуває вигляду
. (3.5)
Виключаючи з (3.1) і (3.5) енергію Е3, одержуємо
(3.6)
Підставивши числові значення в рівняння (3.6), отримаємо
і . Таким чином, протон і ядро віддачі продовжують рухатися в напрямку падаючої -частинки.
Відповідь: Z = 8, A = 17, Q = -1,2 МеВ, = 0.
3. Задачі для самостійного розв’язування
-
Знайти питому енергію зв'язку ядер:
а) ; б) ;
в) ; г); д) .
-
Який ізотоп утворюється з після чотирьох -розпадів та двох -розпадів?
-
Який ізотоп утворюється з після трьох -розпадів та двох -розпадів?
-
Який ізотоп утворюється з після двох -розпадів та одного -розпаду?
-
Деякий радіоактивний ізотоп має постійну розпаду . Через який проміжок часу розпадеться 75% від початкової кількості атомів?
-
Скільки атомів радону розпадається за одну добу з числа атомів?
-
Знайти масу радону, активність якого .
-
Знайти масу полонію , активність якого .
-
Знайти постійну розпаду радону, якщо відомо, що число атомів радону зменшується за 1 добу на 18,2%.
-
Знайти активність 1мкг полонію.
-
Дописати позначення, яких не вистачає в реакціях:
а) ; б) ;
в); г) .
-
Розрахувати енергетичний ефект реакцій:
а) ; б) ;
в); г) ;
д) ; е) .
-
При бомбардуванні ізотопу азоту нейтронами одержується ізотоп вуглецю, що виявляється -радіоактивним. Записати рівняння обох реакцій.
-
При бомбардуванні ізотопу літію дейтонами виникають дві -частинки. При цьому виділяється енергія . Знаючи маси дейтона і -частинки, знайти масу ізотопу літію .
-
Штучний ізотоп азоту одержується бомбардуванням ядер вуглецю дейтонами. Записати рівняння реакції. Знайти кількість теплоти, поглинуту при цій реакції.
-
Реакція йде при бомбардуванні бору тепловими нейтронами. Записати рівняння реакції. Яка енергія виділяється при цій реакції?
-
При бомбардуванні ізотопу літію дейтонами утворюються дві -частинки, які розлітаються симетрично під кутом до напрямку швидкості бомбардуючих дейтонів. Яку кінетичну енергію мають -частинки, якщо енергія бомбардуючих дейтонів 0,2 МеВ? Знайти кут .
-
При бомбардуванні ізотопу літію протонами утворюються дві -частинки. Кінетична енергія кожної -частинки в момент їх виникнення 9,15МеВ. Яка енергія протонів?
-
Яку енергію (в кіловат-годинах) можна одержати від поділу одного грама урану , якщо при кожному акті ділення ядра виділяється енергія 200МеВ?
-
Яка маса урану витрачається за одну добу на атомній електростанції потужністю 5000кВт? ККД вважати рівним 17%. При кожному акті ділення ядра виділяється енергія 200МеВ.
-
При вибуху водневої бомби протікає термоядерна реакція утворення гелію з дейтерію і тритію. Написати рівняння реакції. Знайти енергію, що виділяється при цій реакції. Скільки енергії можна одержати при утворенні одного грама гелію?
-
Знайти найменшу енергію -кванта, достатню для розкладу дейтона -променями: .
-
Позитрон і електрон об'єднуються, утворюючи два фотони. Знайти енергію кожного з фотонів, вважаючи початкову енергію часток зникаюче малою. Яка довжина хвилі цих фотонів?
-
Електрон і позитрон утворюються фотоном з енергією 2,62МеВ. Яка була повна кінетична енергія позитрона і електрона в момент виникнення?
-
Нерухомий нейтральний -мезон перетворюється у два фотони. Знайти енергію кожного фотона. Маса -мезона , де – маса електрона.
-
Нейтрон і антинейтрон об'єднуються, утворюючи два фотони. Знайти енергію кожного з фотонів, вважаючи початкову енергію частинок безмежно малою.