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



бет39/60
Дата21.12.2022
өлшемі3,13 Mb.
#163622
түріСборник задач
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   60
Байланысты:
cedrik

94Be+hv^2*Не + ‘/г; '62С + /iv+З^Не.

  1. 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?

  1. Найти энергию, выделяющуюся при следующих термо­ядерных реакциях:

?Н + ?Н-^Не + £в; ,Н + |Н; ®Li+‘n-^He+?H; °Li + ?H-vjLi + jH.

  1. 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.

  2. 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.

  1. 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?

  2. 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.

  3. Ядро урана 2g|U, испуская а-частицу с энергией

  1. МэВ, превращается в ядро тория 2goTh. Определить массу атома 29oTh, если масса атома 2g|U равна 238,05353 а. е. м.

  1. Определить энергию, выделяющуюся при образовании из протонов и нейтронов гелия массой 1 г*.

  2. Сколько энергии можно получить при расщеплении урана 2g|U массой 1 г, если при расщеплении каждого ядра урана выделяется энергия 200 МэВ?

  3. 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.

  4. 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.

  5. Ядро урана 2||U поглощает нейтрон, движущийся с тепловой скоростью. Написать уравнение реакции.

  6. При облучении в реакторе стабильный кобальт 20 превращается в радиоизотоп ^Со^Со + ^л^^Со. SjyCo испытывает Р-распад, превращаясь в никель ^Ni. Найти энергию у-излу- чения образовавшегося ядра

  7. 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?

  8. Мощность уранового реактора 1 МВт. Сколько урана

187


2g|U потребляет он за 1 ч, если при делении каждого ядра урана выделяется энергия 200 МэВ?



  1. Найти электрическую мощность атомной электростан­ции, расходующей уран массой ОД кг в сутки, если КПД станции 16%.

  2. 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.

  1. Импульсы протонов равны 1,0 и 10 ГэВ/с — скорость света). Найти их кинетические энергии.

  2. Покажите, что при столкновении фотона со свободным электроном он не может передать ему всю свою энергию.

  3. 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.

  4. -Мюон испытывает упругое лобовое столкновение с неподвижным электроном. Найти кинетическую энергию элек­трона отдачи, если кинетическая энергия jli -мюона до столкно­вения Ek = 100 МэВ.

  5. Показать, что рождение пары электрон — позитрон од­ним квантом возможно только в том случае, когда в реакции участвует частица с массой покоя т\Ф0.

  6. 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



  1. 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.

  2. Пользуясь условием задачи 36.7, найти импульс, соответ­ствующий каждому фотону.

  3. 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.

  1. Пользуясь условием задачи 36.9, найти полную ки­нетическую энергию электрона и позитрона в момент их рожде­ния.

  2. 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.

  1. Покоящийся л‘-мезон, распадаясь, превращается в два одинаковых у-фотона. Определить энергию каждого фотона.

  2. Свободный нейтрон распадается по схеме:



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   60




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет