Элементы ядерной физики

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

26. Определить энергию (количество теплоты) Q, выделяющуюся в результате реакции . Массы нейтральных атомов магния и натрия равны соответственно 3,8184·10^–26 кг и 3,8177·10^–26 кг.

Ответ: Q = Δ mc ² = 2,9 МэВ.

27. Определить, является ли реакция  экзо- или эндотермической, и найти ее энергию Q.

Ответ: Q = Δ mc ² = 1,64 МэВ.

28. Определить, поглощается или выделяется энергия при ядерной реакции . Определить эту энергию Q.

Ответ: Q = Δ mc ² = 17,6 МэВ.

29. Определить зарядовое число Z и массовое число А частиц, обозначенных буквой х в следующих реакциях:

а) ;

б) ;

в) .

Ответ: а) Z = 1, А = 1; б) Z = 0, А = 1; в) Z = 0, А = 1.

30. Жолио–Кюри облучали алюминий  α-частицами, в результате чего испускался нейтрон и образовывалось искусственно-радиоактивное ядро, испытывавшее β⁺-распад. Записать уравнения всех ядерных реакций.

Ответ: .

31. Жолио–Кюри облучали алюминий  α-частицами, в результате чего испускался нейтрон и образовывалось искусственно-радиоактивное ядро, испытывавшее β⁺-распад. Записать уравнения всех ядерных реакций.

Ответ: .

32. При рождении электрон-позитронной пары в поле ядра энергия начального гамма-кванта составляет E ₀ = 2,02 МэВ. Определить суммарную кинетическую энергию образовавшихся электрона и позитрона E.

Ответ: E = E ₀–2 mc ² = 1,00 МэВ.

33. При аннигиляции электрона и позитрона образуются два гамма-кванта. Пренебрегая движением начальных электрона и позитрона, определить энергии E ₁ и E ₂ гамма-квантов.

Ответ: E ₁ = E ₂ = 0,511 МэВ.

34. Дополнить недостающие обозначения х в следующих ядерных реакциях:

а) ;

б) ;

в) ;

г) .

Ответ:  а) ;

б) ;

в) ;

г) .

35. При энергиях нейтронов порядка 10 МэВ становится возможной на ядре урана  реакция типа (n, 2 n), в результате чего образуется искусственно-радиоактивное ядро, испытывающее β^–-распад. Записать эти реакции.

Ответ: .

36. При захвате ядром урана  нейтрона образуется искусственно-радиоактивное ядро, испытывающее два последовательных β^–-распада. Записать данные ядерные реакции.

Ответ:

37. При захвате ядром урана  теплового нейтрона оно делится с образованием двух осколков с массовыми числами 95 и 139, второй из которых является радиоактивным и претерпевает три последовательных β^–-распада. Записать все ядерные реакции.

Указание: пользуясь таблицей Менделеева, определите, какой элемент имеет стабильный изотоп с массовым числом 95.

38. Определить энергию (в электрон-вольтах), которую можно получить при расщеплении 1 г . При расщеплении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ.

Ответ: 5,12·10²³ МэВ.

39. Определить суточный расход чистого  атомной электростанцией тепловой мощностью P = 300 МВт, если энергия, выделяющаяся в одном акте деления E = 200 МэВ.

Ответ: 316 г.