22

Fizyka jądra

 

762. Znajdź gęstość materii jądrowej protonu i gęstość atomu wodoru. Rozwiązanie YT

 

763.Znajdź długość fali fotonów powstałych podczas anihilacji elektronu i pozytonu. Rozwiązanie YT

 

764.Jaka część początkowej liczby No jąder pozostanie promieniotwórcza po pięciu okresach połowicznego rozpadu? Rozwiązanie YT

 

765.Oceń wiek próbki drewna z wykopalisk zawierającej trzy razy mniej promieniotwórczego izotopu 14C o czasie połowicznego rozpadu T=5730 lat niż izotopu trwałego 12C. Rozwiązanie YT

 

766 . Jaka część początkowej ilości jąder promieniotwórczych rozpada się po upływie połowy czasu połowicznego zaniku. Rozwiązanie YT

 

767.Liczba jąder promieniotwórczych zmniejszyła się 128 razy w ciągu 140 dni. Jaki jest czas połowicznego zaniku tego pierwiastka? Rozwiązanie YT

 

768.Nietrwały tryt ulega przemianie: 3H → 3He + e + . Antyneutrino elektronowe   ma zerowy ładunek elektryczny i masę pomijalnie małą w stosunku do masy elektronu. Znajdź całkowitą energię kinetyczną wszystkich produktów przemiany. Znane są: mH= 5,00736·10–27kg, mHe= 5,00641·10–27kg,

me=0,00091·10–27kg. Rozwiązanie YT

 

769.Promieniotwórczy aktyn ma T1/2=130s. Znajdź czas rozpadu 94% tego izotopu. Rozwiązanie YT

 

770.Znajdź energię, jaką należy dostarczyć do 197Au, aby rozbić je na swobodne nukleony. Znamy mAu=196,97u, mp=1,00457u, mn=1,00867u i 1u=1,6605·10-27kg. Rozwiązanie YT

 

771.Swobodny neutron jest nietrwały – rozpada się na proton, elektron i antyneutrino. Jego T1/2=614s. Po jakim czasie rozpadnie się 99,9% swobodnych neutronów? Rozwiązanie YT

 

772.Jądro izotopu radu rozpada się według schematu: 224Ra → 220Rn + 4He. Znajdź stosunek energii kinetycznych jąder helu i radonu. Rozwiązanie YT

 

773.Próbka izotopu 224Ra o T1/2=3,7 dnia ma masę 0,75mg. Znajdź jej masę 13 dni wcześniej. Rozwiązanie YT

 

774.W reaktorach jądrowych paliwem jest wzbogacony uran – zawierający ok. 4% izotopu 235U. Z rozszczepienia 1 jądra tego uranu otrzymuje się około 207MeV   energii. Ile węgla o wartości opałowej 20MJ/kg należy spalić, aby otrzymać tyle energii ile otrzymuje się ze spalenia 1kg uranu? Rozwiązanie YT

 

775.Polon 210Po jest źródłem promieniowania alfa o T1/2=139 dni. Jeden gram 210Po jest źródłem energii (ciepła) o P=140W. Używany jest w satelitach i pojazdach kosmicznych do podgrzewania aparatury i wytwarzania prądu elektrycznego. Oszacuj moc tego źródła po 2 latach. Rozwiązanie YT

 

776.Znajdź ilość energii powstającej podczas reakcji syntezy jądra helu z dwóch jąder deuteru: 2D.+.2D.=.4He. Reakcje takie zachodzą w gwiazdach. Znamy masy mD=2,01335u, mHe=4,00260u. Rozwiązanie YT

 

777.Całkowita moc izotopów promieniotwórczych wewnątrz Ziemi jest ok. 22·1012W. Rozpad jednego jądra izotopu wyzwala (wraz z rozpadami pochodnymi następującymi w szeregu) energię 200 MeV z emisją 3 antyneutrin. Znajdź liczbę antyneutrin emitowanych przez 1m2 powierzchni Ziemi w ciągu 1 sekundy. 

Rozwiązanie YT

 

778.Jądro uranu bombardowane neutronami ulega rozszczepieniu, podczas którego otrzymujemy 200 MeV energii. Znajdź liczbę jąder, które uległy rozszczepieniu, jeśli dzięki otrzymanej energii ogrzano od 20°C do 100°C 5kg wody. Rozwiązanie YT

 

779.Jaka musi być progowa długość fali fotonu, aby wystarczyła do stworzenia pary cząstek? Rozwiązanie YT

 

780.Szerokie zastosowanie, między innymi w medycynie do zwalczania nowotworów, ma promieniotwórczy 137Cs. Podczas jego rozpadu emitowany jest foton γ o energii 0,66 MeV. Znajdź pęd tego fotonu. 

Rozwiązanie YT

 

781.Czas połowicznego zaniku izotopu toru 232Th wynosi 1,4·1010 lat. Po jakim czasie liczba jąder promieniotwórczych zmniejszy się 210 razy? Rozwiązanie YT

 

782.Wykaż, że średnia gęstość materii jądrowej w atomie nie zależy od liczby masowej A. Przyjmij założenia:a) jądro atomowe traktujemy jako kulę o V=(4/3)R3,b) empiryczny wzór na promień jądra atomowego jest R=r , gdzie r=1,2·10-15 m, c) masę jądra szacujemy jako iloczyn A i masy neutronu mn. 

Rozwiązanie YT

 

783.Masywna gwiazda w wyniku ewolucji utworzyła obiekt o masie 12,56·1029 kg i promieniu 1 km. Wykaż, czy może on być „czarną dziurą”. Rozwiązanie YT

 

784.Jądro uranu uderzone w reaktorze jądrowym neutronem rozpada się według schematu: 235U+n→98Mo+136Xe+2n. Ile wtedy powstaje energii? Znamy mU=235,043933 u, mMo=97,905510 u, mXe=135,907221 u, mn=1,008665 u, 1u=1,660539·10-27 kg, 1eV=1,602176·10-19 J. Rozwiązanie YT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fizyka jądra. Zadania z fizyki z rozwiązaniami

Główna

Napisz