Сборник задач по курсу общей физики: Учеб пособие 223 для студентов пед ин-тов по спец. №2105 «Физика» /Г. А. Загуста, Г. П. Макеева, А. С. Микулич и др.; Под ред. М. С. Цедрика. М.: Просвещение, 1989. 271 с.: ил
жүктеу/скачать 3,13 Mb.
|
cedrik
| 94Be+hv^2*Не + ‘/г; '62С + /iv+З^Не.
Какой минимальной кинетической энергией должен обладать нейтрон, чтобы он был в состоянии при столкновении с ядром кремния ^Si вызвать ядерную реакцию ?;si+jii-?®Ai+jH? Найти энергию, выделяющуюся при следующих термоядерных реакциях: ?Н + ?Н-^Не + £в; ,Н + |Н; ®Li+‘n-^He+?H; °Li + ?H-vjLi + jH. Французские ученые Ирэн и Фредерик Жолио-Кюри, открывшие искусственную радиоактивность, подвергли бомбард и ровке а-частицами бор ‘^В, алюминий ^А1 и магний i^Mg. Написать ядерные реакции. Ядро бора '£В может захватывать нейтрон, в результате чего происходит расщепление ядра бора на ядра лития и гелия. Написать ядерную реакцию и определить энергию, освобождающуюся при этой реакции. При облучении нейтронами атомов nNa последний превращается в радиоактивный изотоп nNa с периодом полураспада 15,3 ч. Какая доля первоначальной массы радиоактивного натрия останется через 30,6 ч после прекращения облучения нейтронами? При облучении а-частицами алюминия 13А1 испускается нейтрон и образуется изотоп фосфора j^P. Образовавшийся изотоп фосфора является радиоактивным и распадается с испусканием позитронов. Данная реакция образования позитрон- но-активного вещества была открыта Фредериком Жолио-Кюри. Написать эту реакцию и определить выделяющуюся в ней энергию. Ядро урана 2g|U, испуская а-частицу с энергией МэВ, превращается в ядро тория 2goTh. Определить массу атома 29oTh, если масса атома 2g|U равна 238,05353 а. е. м. Определить энергию, выделяющуюся при образовании из протонов и нейтронов гелия массой 1 г*. Сколько энергии можно получить при расщеплении урана 2g|U массой 1 г, если при расщеплении каждого ядра урана выделяется энергия 200 МэВ? Сколько энергии выделится при ядерном делении урана 2g|U массой 1 кг в урановом реакторе? Сколько угля необходимо сжечь для получения такого же количества теплоты (калорийность угля принять равной 29,3 МДж/кг)? Определить, какой груз можно было бы поднять на высоту 5 км за счет энергии, освобождающейся при реакции деления. Считать, что средняя энергия, выделяющаяся при делении одного атома урана, составляет 200 МэВ. Энергия излучения Солнца возникает вследствие цепочки ядерных реакций слияния, конечным результатом которых является превращение четырех атомов водорода в один атом гелия. Определить, сколько воды можно было бы нагреть от 0°С до кипения за счет превращения в гелий 4 г водорода. Ядро урана 2 При облучении в реакторе стабильный кобальт 2?С0 превращается в радиоизотоп ^Со^Со + ^л^^Со. SjyCo испытывает Р-распад, превращаясь в никель ^Ni. Найти энергию у-излу- чения образовавшегося ядра При сгорании ядерного топлива на атомной электростанции за 1 с выделяется приблизительно 28,5 МДж энергии. Сколько ядерного горючего расходует станция за сутки, если принять, что один атом урана 2g|U при делении на два осколка выделяет 200 МэВ энергии? Мощность уранового реактора 1 МВт. Сколько урана 187
Найти электрическую мощность атомной электростанции, расходующей уран массой ОД кг в сутки, если КПД станции 16%. Реактор мощностью 100 МВт производит плутоний 294JPu. Исходя из того, что в среднем при одном акте деления ядра 2925и возникает 1,5 ядра 2j/Pu, найти, сколько при этом образуется плутония в течение 10 дней. § 36. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ Полная энергия релятивистской частицы: Е = itiqC~ - Eki где Ek — кинетическая энергия частицы. Импульс релятивистской частицы: рс — л[и^(Ек + 2 т0с2). При рассмотрении столкновения частиц полезно использовать инвариантную величину: Е 2 1> '> о 4 р~с~ = т^с , где Е и р — полная энергия и импульс системы, т0 — масса покоя образовавшейся частицы. Импульсы протонов равны 1,0 и 10 ГэВ/с (с — скорость света). Найти их кинетические энергии. Покажите, что при столкновении фотона со свободным электроном он не может передать ему всю свою энергию. В результате неупругого столкновения релятивистской частицы с кинетической энергией Ek = m0c2 с такой же частицей, покоящейся относительно неподвижной системы отсчета, образуется составная частица. Найти массу покоя т'{) составной частицы. -Мюон испытывает упругое лобовое столкновение с неподвижным электроном. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если кинетическая энергия jli -мюона до столкновения Ek = 100 МэВ. Показать, что рождение пары электрон — позитрон одним квантом возможно только в том случае, когда в реакции участвует частица с массой покоя т\Ф0. Процесс аннигиляции электрона е~ и позитрона е + происходит по схеме: e~+ef—Y + T- Найти угол между направлениями разлета у-квантов с одинаковыми энергиями, если кинетическая энергия позитрона до его столкновения с покоящимся электроном была равна Ek = 0,75 МэВ. 188 Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии, равные 240 кэВ, при соударении- превратились в два одинаковых фотона. Определить энергию каждого фотона и соответствующую ему длину волны. Пользуясь условием задачи 36.7, найти импульс, соответствующий каждому фотону. Процесс возникновения пары электрон — позитрон происходит по следующей схеме: у-\-у-+е' + Найти, какой скоростью будут обладать возникшие частицы, если энергия фотона Е = 3,02 МэВ. Пользуясь условием задачи 36.9, найти полную кинетическую энергию электрона и позитрона в момент их рождения. Схема распада л -мезона на лету: ли^у + 7- Найти угол между направлениями разлета у-квантов, если их энергии Е | и Еъ а масса покоя л°-мезона то. Покоящийся л‘-мезон, распадаясь, превращается в два одинаковых у-фотона. Определить энергию каждого фотона. Свободный нейтрон распадается по схеме: жүктеу/скачать 3,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|