Теоретические вопросы к модулю II

1. Каков состав ядра? Характеристика атомного ядра.

2. Имеют ли ядра атомов резко выраженные границы?

3. Основные характеристики нейтрона.

4. Основные характеристики протона.

5. Что такое изотопы? Можно ли их разделить с помощью химического анализа? Какой метод применяется для их разделения?

6. Перечислить изотопы водорода, написать символическое изображение их ядер и указать, из каких элементарных частиц они состоят.

7. Что такое изобары, изотопы, изомеры?

8. В чем суть капельной модели ядра? Успехи и недостатки этой модели.

9. Оболочечная модель ядра.

10. Как по таблице Менделеева определить заряд и массу ядра?

11. Какое строение имеют ядра атомов гелия, олова, урана?

12. Дайте определение энергии связи и дефекта массы.

13. Напишите и объясните формулы для расчета дефекта масс и энергии связи ядер.

14. Дайте понятие удельной энергии связи.

15. Как зависит прочность ядер атомов от их энергии связи?

16. Какова история открытия радиоактивности?

17. Три вида радиоактивности, их природа.

18. Что такое естественная радиоактивность? Можно ли изменить активность радиоактивного распада внешними воздействиями: нагреванием, электрическим или магнитным полем, механическими воздействиями?

19. Каков физический смысл закона радиоактивного распада и каково его математическое выражение?

20. Радиоактивные ряды (семейства).

21. Что такое распад ядер и как он возникает? Каково правило смещения Содди для распада?

22. В какое ядро превращается торий при трех последовательных распадов?

23. Что такое распад и как он возникает при распаде ядер? Каково правило смещения Содди для распада?

24. Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа сурьмы после четырех распадов?

25. Три вида бета-распада.

26. Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа лития одного распада и одного распада?

27. Какова природа излучения?

28. Почему ионизирующие излучения вредны и опасны для жизни человека?

29. Каким способом получают радиоактивные изотопы химических элементов? Почему при этом способе возникает радиоактивность атомов?

30. Что называется активностью данного радиоактивного препарата? Единица активности.

31. Что такое удельная активность?

32. Что называется ядерной реакцией и при каких условиях она возникает?

33. Что такое ядерные силы? Каков механизм сильного взаимодействия?

34. Как записывается уравнение ядерной реакции?

35. Какие законы сохранения выполняются при ядерных реакциях? Каков физический смысл этих законов сохранения?

36. Соблюдается ли закон сохранения массы покоя в ядерных реакциях?

37. Какие ядерные реакции называются экзотермическими и эндотермическими?

38. Почему при захвате свободного нейтрона ядром урана-235 происходит его деление?

39. Что такое энергетический выход ядерной реакции?

40. Может ли выделяться энергия при синтезе ядер атомов химических элементов, находящихся в средней части Периодической системы Д.И. Менделеева? Почему?

41. Почему ядерные реакции синтеза легких ядер атомов называются термоядерными?

42. Каковы необходимые условия возникновения и протекания цепной ядерной реакции при делении тяжелых ядер атомов?

43. Какие химические элементы служат ядерным горючим в атомных реакторах?

44. Перечислить основные элементы (системы) ядерного реактора на медленных нейтронах.

45. Что такое составное ядро?

46. Что называется ядерным временем?

47. Какие элементы называются трансурановыми?

48. В чем суть протонно-протонного и углеродно-азотного циклов синтеза ядер водорода в ядра гелия Солнца и звезд?

2.5. Примерные варианты контроля знаний по модулю II.

Вариант 1

1. Зная, что энергия связи дейтрона 2,19 МэВ, определить атомную массу дейтрона, дейтерия и электрона.

2. Постоянная радиоактивного распада изотопа равна 10^-9 с^-1. Определите время, в течение которого распадается 2/5 начального количества ядер этого радиоактивного изотопа.

3. При радиоактивном распаде из ядра испускается частица. Напишите формулу ядерной реакции в ядро, какого элемента превращается в процессе распада ядро атома урана?

4. Подтвердить расчетом, что при ядерной реакции:

поглощается 1,56 МэВ.

5. Дополните недостающее обозначение в ядерной реакции:

Вариант 2

1. Какую энергию необходимо затратить для разделения ядра на две альфа-частицы и нейтрон, если известно, что энергия связи, приходящаяся на один нуклон в ядре бериллия равна 6,45 МэВ а в ядре гелия – 7,06 МэВ?

2. Период полураспада радиоактивного изотопа актиния составляет 10 сут. Определите время, за которое распадается 1/3 начального количества ядер актиния.

3. Вследствие радиоактивного распада превращается в . Сколько и превращений он при этом испытывает?

4. Вычислить энергию ядерной реакции:

Выделяется или поглощается эта энергия?

5. Дополните недостающее обозначение в ядерной реакции:

Вариант 3

1. Найти энергию связи ядер и . Какое из этих ядер более устойчиво?

2. Найти среднюю продолжительность жизни τ атома радиоактивного изотопа кобальта .

3. На сколько процентов должна уменьшиться в 1998 году активность стронция , выпавшего в 1986 году во время Чернобыльской аварии?

4. Найти энергию, выделяющуюся при следующей термоядерной реакции:

5. Дополните недостающее обозначение в ядерной реакции:

Вариант 4

1. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи

частицы.

2. Определить число N атомов радиоактивного препарата йода массой

0,5 мкг, распавшихся в течение времени: 1) 1мин; 2) 7мин.

3. При прохождении через слой свинца толщиной 4 см интенсивность лучей уменьшается в 10 раз. Определить толщину слоя половинного ослабления.

4. Определите энергию ядерной реакции:

Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?

5. Дополните недостающее обозначение в ядерной реакции:

Вариант 5

1. При реакции деления ядер урана-235 выделилось 1,204·10²⁶ МэВ энергии. Определить массу распавшегося урана, если при делении одного ядра выделяется 200 МэВ энергии.

2. Сколько ядер атомов радиоактивного кальция распадется за сутки из миллиона атомов, если период полураспада кальция 164 суток?

3. Определить возраст древних деревянных предметов, если известно, что количество не распавшихся атомов радиоактивного углерода в них составляет 80% от количества атомов этого углерода в свежесрубленном дереве. Период полураспада углерода 5570 лет.

4. Найти энергию, выделяющуюся при следующей термоядерной реакции:

5. Дополнить ядерную реакцию, протекающую под действием частицы:

Вариант 5

1. Определить удельную энергию связи в ядре атома ртути , если масса покоя 1,00814 а.е.м., 1,00899 а.е.м., 200,028 а.е.м.

2. Определите период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время равное 849 с.

3. Во сколько раз ослабляет интенсивность проникающей радиации укрытие, имеющее бревенчатый накат толщиной 0,3 м и слой грунта толщиной 0,7 м. Толщина слоев половинного ослабления в дереве и в грунте равна 0,25 м и 0,14 м.

4. Вычислить энергию ядерной реакции: Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?