Физика атомного ядра и элементарных частиц

81. Масса радиоактивного изотопа составляет 0,5 мг. Период полураспада изотопа T = 14,8 ч. Чему равны начальная активность и активность вещества спустя промежуток времени t = T / 2?

82. Какой изотоп образуется из после четырех a-распадов и двух b-распадов?

83. В камере Вильсона фиксируется упругое столкновение a-части­цы с ядром неизвестного элемента. В результате взаимодействия a-части­ца и ядро разлетелись под углами в 30° по отношению к первичному направлению движения a-частицы. Определить массу ядра-мишени, если известно, что начальная скорость a-частицы u_0a.

84. Определить энергию, которая может выделиться при синтезе 1 кг гелия из ядер дейтронов .

85. Вычислите энергию связи нуклонов в ядрах и . Который из них стабильнее?

86. При бомбардировке ядра бериллия протоном произошла ядерная реакция . Определите тип реакции (экзо- или эндоэнергетическая).

87. На АЭС за год расходуется 19,2 кг . Определите мощность АЭС, если известно, что в каждом акте деления выделяется 200 МэВ
энергии.

88. Из ядра при распаде вылетает a-частица, обладающая энергией 4,23 МэВ. Напишите уравнение реакции и определите скорость отдачи дочернего ядра.

89. Определите энергетический эффект реакции термоядерного синтеза в расчете на 1 кг синтезированного гелия.

90. Некоторое количество N радиоактивного вещества с постоянной распада l₁ помещено в замкнутый сосуд. Найти уравнение изменения массы продукта его распада, если он также радиоактивен (постоянная его распада l₂).

91. В руде содержится одинаковое количество атомов Pb²⁰⁶ и U²³⁸. Определить, каким было содержание руды 10⁹ лет тому назад.

92. Чему равна удельная активность изотопа U²³⁸, если период его полураспада T = 4,5×10⁹ лет? Удельной активностью называется число распадов в 1 секунду на 1 г вещества.

93. Какая доля начального количества радиоактивного вещества останется не распавшейся через 1,5 периода полураспада?

94. При наблюдении радиоактивного распада 1 г радия установлено, что в течение года формируется масса гелия, которая при нормальных условиях занимает объем 0,043 см³. На основании этих данных определить период полураспада радия.

95. Зафиксированная на данный момент активность составляет 600 распадов в минуту. Определить активность препарата по истечении периода полураспада.

96. Определить среднее время t жизни ядер радиоактивного препарата, если известно, что постоянная распада равна l.

97. Какая доля ядер радиоактивного изотопа распадается за 30 дней, если известно, что период полураспада Т = 24,1 дней?

98. Найти удельную активность .

99. Некоторая масса радиоактивного изотопа с постоянной распада l₁ запаяна в стеклянном сосуде. Найти закон изменения массы продукта его распада, если он тоже радиоактивен и постоянная его распада l₂.

100. Определить ежесуточный расход на АЭС мощностью 10000 кВт, если КПД станции равен 20 %. Энергия деления одного ядра урана 200 МэВ.

101. Конечным продуктом распада урана является свинец . Определить возраст урановой руды, если в среднем в руде на 1 кг приходится 320 г свинца .

102. Какой изотоп образуется при распаде , если цепочка превращений включает в себя четыре a-распада и два b-распада?

103. , являясь продуктом распада , содержится в количестве одного атома на каждые 2,8×10⁶ атомов урана. Найти период полураспада , если он значительно больше периода полураспада радона, равного 1620 годам.

104. Определите энергию основного состояния системы, состоящей из электрона и позитрона, связанных силами кулоновского притяжения.

105. Определите нуклонный состав ядер изотопов магния: ₁₂Mg²⁴; ₁₂Mg²⁵; ₁₂Mg²⁷.

106. Оцените кинетическую энергию нуклона в ядре атома углерода , если диаметр его ядра 3×10 ^{– 15} м.

107. Мощность излучения Солнца составляет 3,86×10²⁶ Вт. Считая, что вся энергия выделяется в процессе реакции МэВ, определить, сколько атомов гелия рождается на Солнце за одну секунду?

108. Показать, что максимальная длина волны квантов при аннигиляции пары электрон-позитрон равна комптоновской длине волны l = h / m ₀ c электрона.

109. Определить энергию связи нейтрона в ядре , если известно, что энергия связи ядра составляет 104,66 МэВ, а энергия связи составляет 94,10 МэВ.

110. Устойчиво ли ядро относительно распада на две a-час­тицы, если известно, что энергия связи, приходящаяся на один нуклон, в составляет 7,06 МэВ, а в – 7,08 МэВ?

111. Вычислить массу атома, первоначально покоящееся ядро которого, испустив a-частицу с кинетической энергией 5,3 МэВ, превратилось в ядро . Массы ядер и считать известными.

112. Определить энергию нейтронов, возникающих в результате реакции .

113. Определить энергию связи, приходящуюся на один нуклон в ядре атома , если его масса 22,99714 а.е.м.

114. Определить энергию ядерной реакции .

115. Какую минимальную энергию должен иметь g-квант для вырывания нейтрона из ядра ?

116. При каком значении кинетической энергии a-частицы станет возможной реакция ?

117. При бомбардировке ядра протонами образуются две a-час­тицы. Энергия каждой a-частицы при их образовании составляла 10 МэВ. Определить энергию протонов, вызывающих ядерное превращение.

118. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

119. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

120. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

121. Освобождается или поглощается энергия при реакции ?

122. При какой энергии g-кванта возможна реакция ?

123. Протон испытывает упругое рассеяние на ядре неизвестного химического элемента, отклоняясь под углом b и потеряв долю a своей скорости. Найти массовое число элемента А.