ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК



Вправа 36

1.

Дано:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Mр = 1,00728 а. о. м.

Mп = 1,00866 а. о. м.

Mе = 0,00055 а. о. м.

MН = 3,01605 а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Е зв.- ?

Розв’язання:

Енергія зв’язку ядра визначається як Е зв = λmс2, де Δm. – дефект маси ядра, який дорівнює різниці мас вільних частинок, що входить до складу ядра і маси спокою ядра. Δm = Zmр + Nmп – mя,

Визначимо склад ядра: Нуклонів: А = 3. Протонів: Z = 1. Нейтронів: N = A – Z = 3 – 1 = 2.

Масу ядра можна розрахувати як різницю

маси атоми і маси всіх електронів, що входять до складу атома:

Mя = mН – Zme.

Тоді Δm = Zmр + Nmn – (mН – Zme) = Z(mp + mе) + Nmn – mH. Перевіримо одиниці фізичних величин:

[Δm] = а. о. м. + а. о. м. + а. о. м. – а. о. м. = а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числові значення:

Δm = 1 х (1,00728 + 0,00055) + 2 х 1,00866 – 3,01605 = = 0,0091 (а. о. м.).

Езв = 0,0091 х 931,5 = 48 (МеВ).

Відповідь: енергія зв’язку ядра 8,48 МеВ.

2.

Дано:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Mр = 1,00728 а. о. м.

Mп = 1,00866 а. о. м.

Me = 0,00055 а. о. м.

MA1 = 26,98146 а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Езв –

?

Розв’язання:

Енергія зв’язку ядра визначається як: Езв = Δmс2, де Δm – дефект маси ядра, який дорівнює різниці мас вільних частинок, що входить до складу ядра і маси спокою ядра. Δm = Zmp+Nmn – mя.

Визначимо склад ядра: Нуклонів: А = 27. Протонів:

Z = 13. Нейтронів: N = А – Z = 27 – 13 = 14.

Масу ядра можна розрахувати як різницю маси атоми і маси всіх електронів, що входять до складу атома:

Mя = mA1 – Zme.

Тоді

Δm = Zmp + Nmп – (mA1 – Zme) = Z(mp + me) + Nmn – mA1.

Перевіримо одиниці фізичних величин:

[Δm] = а. о. м. + а. о. м. + а. о. м. – а. о. м. = а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числові значення:

Δm = 13 х (1,00728 + 0,00055) + 14 х 1,00866 – 26,98146 = = 0,24157 (а. о. м.).

Езв = 0,24157 х 931,5 = 225 (МеВ).

Відповідь: енергія зв’язку ядра 225 МеВ.

3.

Дано:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Mр = 1,00728 а. о. м.

Mn = 1,00866 а. о. м.

Mе = 0,00055 а. о. м.

MLi = 7,01601 а. о. м.

Mо = 15,99491 а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Eпит(Li) – ?

Епит(О) – ?

Розв’язання:

Енергія зв’язку, що припадає на один нуклон у ядрі, визначається як:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Енергію зв язку можна розрахувати як:

Eзв (Li) = Δm(Li) х с2; Eзв (O) = Δ m(О) х с2, де Δm – дефект маси ядра, який дорівнює різниці мас вільних частинок, що входять до складу ядра, і маси спокою ядра:

Δm = Zmp + Nmп – mя.

Визначимо склад ядраФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКНуклонів: А = 7.

Протонів: 2 = 3. Нейтронів: N = A – Z = 7 – 3 = 4.

Визначимо склад ядра ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКНуклонів: А – 16.

Протонів: Z = 8. Нейтронів: N = A – Z = 16 – 8 = 8.

Масу ядра можна розрахувати як різницю маси атома і маси всіх електронів, що входять до складу атома:

Mя(Li) = mLi – Zme; mя(О) = mO – Zme.

Тоді:

Δm(Li) = Zmp + Nmn – (mLi – Zme) = Z(mp + me) + Nmn – mLi;

Δm(О) = Zmp + Nmn – (mO – Zme) = Z(m p + me) + Nmn – mO.

Оскільки в ядріФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Z = N, то Δm(О) = Z(mp + me + mn) – mO.

Перевіримо одиниці фізичних величин:

[Δm] = а. о. м. + а. о. м. + а. о. м. – а. о. м. = а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числові значення:

Δm(Li) = З х (1,00728 + 0,00055) + 4 х 1,00866 – 7,01601 =

= 0,04212 (а. о. м.);

Δm(О) = 8 х (1,00728 + 0,00055 + 1,00866) – 15,99491 =

= 0,13701 (а. о. м.);

Eзв(Li) = 0,04212 х 931,5 = 39,23 (МеВ);

Eзв(O) = 0,13701 х 931,5 = 127,62 (МеВ);

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: питома енергія зв’язку ядра ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК 5,6 МеВ; а ядра

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК – 8 МеВ.

4.

Дано:

R. = 1,224 м й2 – 1,232 м m2- 238 а.ο.м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

“і-?

Розв’язання: ·

На заряджену частинку, що рухається в магнітному полі, діє сила Лоренца: F1 = Bq1v1, F2 = Bq2v2.

Оскільки ізотопи мають однакову валентність, то їх заряди однакові: q2 = q2 = q.

Сила Лоренца надає iонам доцентрового прискорення:

F1 = m1a1, F2 = m2a2. Оскільки ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

То ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Прирівняємо отримані вирази для сили Лоренца:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перед тим як влетіти в магнітне поле, іони розганяються різницею потенціалів. Тоді їх кінетична енергія дорівнює:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Тоді: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

В результаті отримуємо: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Звідси ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиниці фізичних величин:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числові значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: відношення мас ізотопів Урану 1,013, маса іонів легкого ізотопу 235 а. о. м.

Вправа 37

1.

Дано:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Розв’язання:

Знайдемо частину радіоактивних ядер, що не розпалися із закону раді оактивного розпаду: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК де

N0 – початкова кількість ядер;

N – кількість ядер, що залишилися у зразку через час t.

Тоді: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Виразимо отриманий результат в процентах: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Частка радіоактивних ядер, що розпалися:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: за половину періоду піврозпаду розпадеться

29 % ядер.

2.

Дано:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Т = 27,8 діб

T – ?

Розв’язання:

Знайдемо частку ядер, що не розпалися:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК або ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Згідно з законом радіоактивного розпаду:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини: [t] – доба.

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: 80 % атомів розпадеться за 64,6 доби.

3.

Дано:

N = 6,4 X 108

T = 1 хв – 60 с

А – ?

Розв’язання:

Активність радіоактивного препарату – це кількість радіоактивних розпадів за одиницю часу: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: А = 10,7 МБк.

4.

Дано:

А = 8,2 МБк = 8,2 х 106 Бк n = 25 х 108

T – ?

Розв’язання:

Активність радіоактивного препарату – не кількість радіоактивних розпадів за одиницю часу: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Тоді ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

T = 5 хв 5 с.

Відповідь: за 5 хв 5 с розпадається 25 х 108 ядер.

5.

Дано:

N0 = 1 млн. = 1 х 106

N’ = 175 000 = 0,175 х 106 t =1 доба = 86,4 х 103с

Т – ?

Розв’язання:

Згідно з законом радіоактивного розпаду: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

За одну добу в зразку залишиться N0 – N’ атомів.

Тоді ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини: [Т] = с.

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: період піврозпаду Радону 3,11 х 105 с.

6.

Дано:

Т = 14,8 год = 53,3 х 103 с

M = 1 мг = 10-6 кг

T =10 год = 36 х 103 с

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

N’ – ?

Розв’язання:

Кількість атомів, що розпалися, визначається як

N’ = N0- N, де N0- початкова кількість атомів;

N – кількість атомів, що не розпалися.

Згідно з законом радіоактивного розпаду: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Тоді ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Так як в 1 молі міститься кількість атомів, що дорівнює сталій Авогадро, то ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: розпадеться 9,35 х 1018 атомів.

7.

Дано:

А = 20,7 МВк = 20,7 х 106 Бк

Т = 7,1 х 108років = 22,4 х 1015 с

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

M – ?

Розв’язання:

Оскільки період піврозпаду великий в порівнянні з часом спостереження, то активність можна

Вважати сталою. Тоді: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Так як в 1 молі міститься кількість атомів, що дорівнює сталій Авогадро, то кількість радіоактивних в препараті визначається як

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Тоді: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: препарат містить 0,26 кг ізотопуФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

8.

Дано:

N = N0 = 0,015N0

Т = 5579 років

T – ?

Розв’язання:

Згідно з законом радіоактивного розпаду: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Де N – кількість радіоактивних ядер ізотопу Карбону в знайденому зразку;

N0- кількість радіоактивних ядер ізотопу Карбону у

Свіжозрубаній деревині.

Оскільки N – N0- 0,015N0 = N0 (1 – 0,015) = 0,985N0;

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини: [t] = рік.

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Відповідь: деревина була зрубана 122 роки тому.

9.

Дано:

M = 1 кг = 10-6 кг

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

M(Ро) = 209,9829 а. о. м.

M(Рb) = 205,9744 а. о. м.

M(Не) = 4,0026 а. о. м.

T = 1 год = 3,6 х 103 с

Т =138 діб =11,9 х106 с

С = 3 · 108м/с

ΔΤ – ?

Розв’язання:

Температура в калориметрі піднімається за рахунок енергії, що виділяється під час радіоактивного розпаду:

Q = CΔT.

Калориметру передається енергія

Q = N’W0, де N’ – кількість ядер, що розпалися;

W0- енергія, що виділяється під час розпаду кожного

Ядра. N′ = N0- N.

Із закону радіоактивного розпаду: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Оскільки t << Т, то ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Так як в 1 молі міститься кількість атомів, що дорівнює сталій Авогадро, то ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо енергію виходу ядерної реакції: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Із закону взаємозв’язку маси та енергії W0 = Δmс2, де

Δm – різниця мас спокою частинок до і після реакції.

Δm = m(Ро) – (m(Рb) + m(Не)).

Знайдемо числове значення:

Δm = 209,9829 – 205,9744 – 4,0026 = 0,0059 (а. о. м.).

Δm = 0,0059 х 1,6605 х 10-27 = 9,8 х 10-30 (кг).

В результаті: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Перевіримо одиницю фізичної величини:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числове значення:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Вправа 38

1. ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Згідно з законом збереження заряду: 13 = Z + 2, Z – 13 – 2 = 11.

Згідно з законом збереження масового числа: 27 + 1 = А + 4, А – 28 – 4 = 24.

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Згідно з законом збереження заряду: 6 + 1 = 6 + Z, Z = 7 – 6 = 1

Згідно з законом збереження масового числа: 12 + 1 = 13 + А, А = 13 – 13 = 0

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Згідно з законом збереження заряду: Z + 1 = 11 + 2, Z = 13 – 1 = 12.

Згідна з законом збереження масового числа: А + 1 = 22 + 4, А = 26 – 1 = 25

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Згідно з законом збереження заряду: 13 = 12 + Z; Z = 13 – 12 = 1.

Згідно з законом збереження масового числа: 27 = 26 + А, А = 27 – 26 = 1.

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Згідно з законом збереження заряду: 25 + Z = 26, Z = 26 – 25 = 1.

Згідно з законом збереження масового числа: 55 + А = 55 + 1, А = 56 – 55 = 1.

Отже, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

2. Якщо дефект мас Δm > 0, то енергія виділяється під час ядерної реакції.

А якщо дефект мас Δm < 0, то енергія поглинається під час ядерної реакції.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Дано:

M(N) = 14,00307 а. о. м.

M(Не) = 4,0026 а. о. м.

M(О) = 16,99913 а. о. м.

M(Н) = 1,00783 а. о. м.

Δm – ?

Розв’язання:

Дефект маси – це різниця між масами спокою частинок до та після реакції:

Δm = m(N) + m(He) – m(O) – m(H).

Am = 14,00307 + 4,0026 – 16,99913 – 1,00789 =

= -0,00135 (а. о. м.).

Оскільки Δm < 0, то енергія поглинається під час ядерної реакціїФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Дано:

M(Li) = 6,01513 а. о. м.

M(Н) = 1,00783 а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Δm – ?

Розв’язання:

Дефект маси – це різниця між масами спокою частинок до та після реакції: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Δm = 6,01513 + 1,00783 – 4,0026- 3,01602 =

= 0,00434 (а. о. м.).

Оскільки Δm > 0, то енергія виділяється під час ядерної реакції ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Дано:

M(Li) = 7,01601 а. о. м

M(He) = 4,0026 а. о. м.

M(В) = 10,01294 а. о. м.

M(п) = 1,00866 а. о. м.

Δm – ?

Розв’язання:

Дефект маси – це різниця між масами спокою частинок до та після реакції:

Δm = m(Li) + m(Не) – m(B) – m(n}.

Δm = 7,01601 + 4,0026 – 10,01294 – 1,00866 =

= -0,00299 (а. о. м.)

Оскільки Δm < 0, то енергія поглинається під час ядерної реакції ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

3.

Дано:

M(Li) = 7,01601 а. о. м

M(Не) = 4,0026 а. о. м.

M(В) = 10,01294 а. о. м.

M(п) = 1,00866 а. о. м.

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Wк – ?

Розв’язання:

Для того, щоб відбулася ядерна реакція, необхідно, щоб різниця енергії спокою частинок до та після реакції була: ΔЕ ≥ 0.

Тобто: (Li) + E(Не) + Wk= Е(В) + Е(п);

Wk = Е(В)+Е(n)-E(Li)-Е(Не) = (m(В)+m(n)-m(Li)-m(Hе))с2.

Перевіримо одиницю фізичної величини:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Знайдемо числове значення:

Wк=(10,01294+1,00866-7,01601-4,0026)х931,5=2,785 (МеВ).

Відповідь: α-частинка повинна мати мінімальну енергію 2,785 МеВ.

4.

Дано:

Е1 = Е – 0,64Е

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

M2 – ?

Розв’язання:

Оскільки E1 = Е – 0,64E, то E1 = 0,36E, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Е2 = 0,64 Е, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Під час пружного зіткнення виконується закон збереження

Імпульсу р = – р1 + р2, де

Р – імпульс α-частинок до зіткнення,

Р1 – імпульс α-частинок після зіткнення,

Р2 – імпульс невідомої частинки після зіткнення.

Імпульс пов’язаний з енергією співвідношенням:

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Тоді: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК р1 = 0,6р, ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОКФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Оскільки р2 = р + p1 = р + 0,6 р = 1,6 р, то ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

В результаті m2 = 4m1.

Перевіримо одиницю фізичної величини: [m] = а. о. м. Знайдемо числове значення: m2 = 4 х 4 = 16 (а. о. м.).

Відповідь: α-частинка зітнулася з ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Дуга кола і центральний кут.
Ви зараз читаєте: ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА ТА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК