2. ядролық физика негіздері



жүктеу/скачать 1,3 Mb.
бет30/33
Дата11.03.2020
өлшемі1,3 Mb.
#59988
1   ...   25   26   27   28   29   30   31   32   33
Байланысты:
ядерка часть2новый2018

Шешімі: Ядролық күштердің әсері ядроның радиусымен бірдей болғандықтан,
, (1)
мұндағы, Δt – Гейзенберг қатынасынан шығады, яғни

Олай болса, (1) формуладан π – мезонның массасын анық­таймыз:


Электронның массасы: me= 9,1·10-31 кг .

Сонда





2.4.3. Өз бетімен шығару үшін есептер

1. Ядродағы нуклондар концентрациясын және электр зарядының көлемдік тығыздығын бағалаңыз.

2. 238U ураннан екі α – және екі β – ыдырау нәтижесінде алынатын ионийдің (Тһ торий изотопы) реттік нөмірі мен массалық санын анықтаңыз.

3.Тыныштықта тұрған бөлшекпен әсерлескен кезде, позитрон – электрон қосағын туғызатын фотонның ең аз энергиясын анық­тау керек. Екі жағдайды қарастырыңыз: 1) электронмен әсерлесуі; 2) протонмен әсерлесуі.

4. Нейтронның кідіртуші зат қозғалмайтын ядросымен серпімді центрлік соқтығысқан кезінде нейтронның кинетикалық энергиясы 1,4 есе кеміді. Кідіртуші заттың ядросының массасын табу керек.

5. Нейтронизотопының қозғалмайтын ядросымен серпім­ді центрлік соқтығысқаннан кейінгі оның жылдамдығы өзінің бастапқы жылдамдығының қандай бөлігіне тең болады?

6. Фотоннан электрон мен позитронның пайда болған кезіндегі фотонның энергиясы 2,62 МэВ. Позитрон мен электронның пайда болған кездегі толық кинетикалық энергиясын анықтаңыз.

7. Циклотронның беретін дейтондарының энергиясы 7 МэВ. Түсірілген магнит өрісінің индукциясы 15 000 Гс. Дейтон траекто­риясының ең үлкен қисықтық радиусын анықтау керек.

8. Позитрон мен тыныштықта тұрған электронның аннигиля­циясы нәтижесінде жиіліктері бірдей екі γ–квант түзіліп, бір-біріне бұрыш жасап ұшып кетеді. Позитронның кинетикалық энергиясы қандай?

9. Протон мен протон соқтығысқан кезде π–мезон пайда болуы үшін протонның шекті кинетикалық энергиясы қандай болады?

10. Кинетикалық энергиясы 100 МэВ теріс μ – мезон тыныш­тықта тұрған электронмен серпімді соқтығысады. Электронның серпімді кинетикалық энергиясын анықтау керек.

11. Тоқтаған мюон электронға, нейтриноға және антинейтриноға ыдырайды. Электронның максимум кинетикалық энергиясы мен импульсі қандай?

12. Тоқтағаннан кейін антипротон дейтонмен жұтылады. Мүмкін болатын реакция:. Пайда болған π0 – ме­зон­ның толық энергиясы қандай?

13. Энергиялары бірдей Е=0,7 МэВ электрон мен позитрон соқ­тығысқанда бірдей екі фотонға айналған. Тиісті фотонның толқын ұзындығын анықтаңыз.

14. Энергиясы 3 МэВ фотон ауыр ядро өрісінде электрон – по­зитрон қос бөлшекке айналған. Егер бұлардың жылдамдықтары бірдей болса, осы бөлшектердің кинетикалық энергияларын анықтаңыз.


      1. 2.4.2. «Ядролық реакциялар. Элементар бөлшектер» тақырыбы бойынша бақылау жұмысы үшін есептер.


І

  1. оттегі ядросын α – бөлшек () соғып, нейтронбөліп ішінде қалып қояды. Реакциясын жазыңыз.

  2. Нуклидтер массаларының кестелік мәндерін пайдаланып реакциясы жүргенде шығарылатын энергияның бір нуклонға келетін энергиясын есептеңіз. Алынған шаманы 235 U ядросы бөлінгенде шығарылатын энергияның бір нуклонға келетін энергиясымен салыстырыңыз.

  3. Жоғары энергетикалық оң мюон және электрон соқтығыс­қанда екі нейтрино бөлініп шығады. Реакцияны жазып, нейтрино­ның қандай түрі бөлініп шыққанын табу керек.

ІІ

  1. Егер 7Li және 4He ядроларындағы бір нуклонға келетін байланыс энергиялары 5,60 және 7,06 МэВ болса, реакциясының энергиясын анықтаңыз.

  2. Байланыс энергиясы Еб = 2,2 МэВ тыныштықта тұрған 2Н ядросын бөлшектей алу үшін протнға қандай кинетикалық эжнергия беру қажет?

  3. Протон теріс мюонды қармау кезінде нейтрон және қандай да бір бөлшек бөлініп шығады. Реакцияны жазып, бөлшекті анықтаңыз.


ІІІ

  1. литий изотопы мен протонның әсерлесуі нәтижесінде екі бірдей бөлшек түзіледі және E0=17,3 МэВ энергия бөлінеді. Протондар литий изотопының бір граммындағы ядромен әсерлессе бөлінетін энергия қандай және қандай бөлшек түзіледі?

  2. Нуклидтер массаларының кестелік мәндерін пайдаланып реакциясын қоздыру үшін α-бөлшектің табалдырық кинетикалық энергиясын табыңыз. Осы жағдайда ядросының жылдамдығы қандай болады?

  3. π0 – мезон тыныштық күйден екі γ – квантқа ыдырайды. Пионның тыныштық массасын 264,1me деп есептеп, әр γ– кванттың энергиясын анықтау керек.


ІV

  1. Мына ядролық реакцияның энергиясын анықтау керек:



  1. ядролық реакция энергиясын анықтаңыз.

  2. К+ – мезон тыныштық күйден екі пионға ыдырайды. Каон­ның тыныштық массасын 966,2me деп есептеп, әр пионның энер­гиясын анықтау керек.


V

  1. Мына ядролық реакцияның энергиясын анықтау керек:



  1. ядролық реакция энергиясын анықтаңыз.

3. Дейтондардың ықтимал температурада жылдамдықтары бірдей деп есептеп, дейтерий плазмасының ең минимум темпера­турасын анықтау керек.
ЖАУАПТАР

1.1.3.

1.нм;

мкм.

2.0,73 пм.

3. кб.

4..

5. а) 0,9 МэВ; ә)кб/ср.

6. 0,410-13 м.

шама

H

He+

Li++

r1, 10-10м

1,106 м/с

0,529

2,19

0,265

4,37

0,176

6,56
7.


шама

H

He+

Li++

K=Eб-с,эВ

Vi,В

13,6

13,6

54,5

54,5

122,5

122,5
8.



шама

H

He+

Li++

V1,В

1, нм

10,2

121,5

40,8

30,4

91,5

13,5
9.


10. 48,5 эВ.

11. а) 4; ә) 3.

12. 79 эВ.

13. 2,3106 м/с.

14. 1,84103.

15. а) 3,7 мэВ; ә) 2,8 мВ; б) 33 пм.
1.2.3.

1. n, , m, mS.

2. gn=2(2+1); m, mS.

3. n2.

4.

5.

6. 0,324; 0,676; 2,09.

7. .

8. 1) 0,76; 5,24; 2)0,2; ; 3) 1-сурет.




9..

10..

11. 1) 0; 2) 1,5010-34 Джс.

12.0; 1,05510-34 Джс; 2,1110-34 Джс.

13.1,4910-34Джс.

14. 42S1/2; 42P1/2 3/2; 42d3/2 5/2; 42f5/2, 7/2.

15. 1,61 10-23Дж/Тл.

16. 3,4эВ; 1,50 10-34Джс; 1,3110-23Дж/Тл.

17.0,91210-34Джс; 0,52810-34Джс.

18. 1,6110-23Ам2; 9,2710-24Ам2

19. 5,8 кТл/м.

20. 4,46мм.

21. а) 22S1/2; ә) 32S1/2; б) 42S1/2; в) 52S1/2; г) 62S1/2.

22.;

Δl -кванттық ақау.

24. а) Бас серия np→2s, n=2,3,…;

Айқын серия ns→2p, n=3,4,…;

диффузиялық серия nd→2p, n=3,4,…;

іргелі серия nf→3d, n=4,5,…;

ә) Бас серия np→3s, n=3,4,…;

айқын серия ns→3p, n=4,5,…;

25. Бас серия сызықтары.

26..

27..

28.;

.

29. а)эВ;

ә) .

30.ΔS=0,41; Δp=0,04

31..

32. 0,82 мкм (3s→2p) және 0,68 мкм (2p→3s).

33.2-сурет,




осыдан:
34.3-сурет; Бальмер сериясы.
35.4а-сурет; а)

ә) 4ә-сурет;



1 2 3 4 5



а ә

жүктеу/скачать 1,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   25   26   27   28   29   30   31   32   33



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет