Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Демков В.П. -> "Физика. Теория. Методика. Задачи" -> 282

Физика. Теория. Методика. Задачи - Демков В.П.

Демков В.П., Третьякова О.Н. Физика. Теория. Методика. Задачи — М.: Высшая школа, 2001. — 669 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikateoriyametodikazadachi2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 276 277 278 279 280 281 < 282 > 283 284 285 286 287 288 .. 290 >> Следующая

скорости света.
19.17. При бомбардировке покоящегося литиевого ядрами протонами
образуются два одинаковых ядра, разлетающихся симметрично по отношению к
налетающим протонам. Записать ядерную реакцию и определить отношение
кинетической энергии падающих протонов к суммарной кинетической энергии
продуктов реакции, если угол разлета осколков 0= 170°. Масса протона тр =
1,00783 а.е.м., масса образовавшегося ядра т = 4,00388 а.е.м. Скорости
ядер и протонов много меньше скорости света.
19.18. Пороговая (наименьшая) энергия нейтронов, необходимая для
возбуждения реакции
^'В + п -" ^Не + |Li на покоящихся ядрах бора, равна Еп = 4 МэВ. Какая
энергия выделяется или поглощается в результате реакции? Учесть, что при
пороговом значении кинетической энергии бомбардирующей частицы
относительная скорость частиц, возникающих в реакции, равна нулю.
Скорости ядер и частиц считать много меньше скорости света. Масса ядра
атома бора wyN= 11,0221. а.е.м., нейтрона тп = 1,00867 а.е.м.
19.19. Для плавления алюминия используется энергия, выделяющаяся при
позитронном p-распаде изотопов углерода g1 С, причем каждое ядро углерода
испускает один позитрон. Продукты распада не радиоактивны. Сколько
потребуется углерода g С для выполнения плавки М= 100 т алюминия за f=30
мин, если начальная температура алюминия 0о = 2О°С? Температура плавления
алюминия 0 = 660°С, удельная теплоемкость с = 895 Дж/(кг-К), удельная
теплота плавления Х = 32 кДж/кг. Период полураспада углерода Г=20 мин.
Масса ядра атома углерода тх = 11,01143 а.е.м., масса ядра атома бора,
образующегося при распаде углерода, тг = 11,00930 а.е.м., масса позитрона
/и3 = 0,00055 а.е.м.
• Решение. Энергию, необходимую для плавки алюминия, найдем из
уравнения теплового баланса как сумму энергий, необходимых для нагревания
массы алюминия до температуры плавления н процесса плавления:
0о = сЛ/(0-ео)+ЯЛ/"6,О51О10 Дж.
Энергия, выделяющаяся при одном акте распада ядра углерода, протекающего
в соответствии с ядериой реакцией
6*С °\е + "В + v,
равна
0 = 931,5 (т, -т2-м3)я' 1,47 МэВ " 2,35-10'13 Дж.
Следовательно, необходимое количество актов распада
ДЛГ=|р2,57-1023.
21 Физика. Теория. Методика. Задачи 641
Для расчета необходимого количества углерода запишем закон радиоактивного
распада через период полураспада:
N=N02~I/T ,
где ,У0 - первоначальное, т.е. искомое количество ядер углерода; N -
количество иераспав-шихся ядер. Тогда
ДУ = 7V0 - N= 7V0 {1 - 2~ t/T\
Следовательно, исходное количество ядер углерода
N0 =---------"3.98 1023.
1-Г*
Считая массу атома углерода приблизительно равной массе его ядра, оценим
массу углерода, необходимую для плавки алюминия:
т = Nq тх * 7,32 г.
• Ответ: т ж 7,32 г.
19.20. Период полураспада изотопа полония g}°Po равен Т = 140 сут.
При распаде полоний превращается в стабильный свинец g°7Pb. Какая масса
свинца образуется в m = 1 мг полония за т = 70 сут в результате распада?
19.21. Найти энергию, выделяющуюся за время t = 2Т (где Т - период
полураспада) при электронном (3-распаде, если начальное число
радиоактивных ядер N0. Масса атома радиоактивного вещества тпх, масса
атома образующегося вещества т2.
19.22. Радиоактивный натрий ]jNa распадается, испуская р-частицу.
Период полураспада натрия Т = 14,8 ч. Найти количество атомов,
распавшихся в m = 1 мг изотопа за время At= 10 ч. Каков суммарный заряд
испущенных при распаде р-частиц? Заряд электрона \е\ = 1,610'19 Кл.
19.23. Плутоний 94*Ри испытывает а-распад. Продукты распада не
радиоактивны. Период полураспада плутония Т = 1/4 года. Какую массу воды
можно испарить, доведя до кипения, энергией, выделившейся при распаде m =
2 г плутония за год? Масса ядра атома плутония тпх = 238,04952 а.е.м.,
масса образующегося при распаде ядра атома урана тг = 234,04090 а.е.м.,
масса ядра атома гелия тъ = 4,00260 а.е.м. Начальная температура воды 0о
= 2О°С, удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/(кг-К), удельная теплота
парообразования г = 2,26 МДж/кг.
Ответы §1. Кинематика
1.2. Рис. 1.
1.4. Рис. 2.
1.6. х - - 3 м; Дг*= - 8 Т [м]; Д5= 8 м.
1.7. Аг = -4? [м]; ^ = -47* [м/с];
1.9. >¦ = 3 дс - 12 [м].
1.10. а = (^Ац)= 15,25°
St + 5*9 + /1 4- /7
1.12. Д/ = ---------------------- = 11 с.
0,-0,
Рис. 4
/\
1.13. В направлении, составляющем с шоссе угол а = (и, и2) = 37° 10'.
1.15. т = 2 с; Smin = 6,7 м.
1Л6- lmm ='Л1= 30 км.
1.18. о
4 о, и
I 2
'ср-
= 64 км/ч.
1.19. о.
ср Д 1г + Д5/о:
¦ = 70 км/ч.
1.21. оср =
1.22. о"" =
ASt + &S. .
-------------" 3,33 км/ч; |<о>|" 3,08 км/ч.
-1 At 2 о. о
I 2
-> и1 u2 [ -> ->| ->
ic р -------------- 15 м/с; <о> =--------------------------------------
-----------((cos a, + cos a2) i + (sin a, + sin a^)J\ = 7,5/ [м/с].
^ Uj + U2 Oj 4- U2
1.24. Рис. 3; Ogp = 1,2 м/с.
1.27. AS = 5 м.
21*
1.25. Рис. 4; ocp" 1,44 м/с.
1.28. ocp , = 4 м/с; ocp 2 = 3 м/с.
643
1.40. оср = ~ л, . = 23-6 ^с-
1.30. а = 2 (у, 7 + у2Т) [м/с2], | а| = ^4^ + 4^ " 4,47 м/с2;
[(Pi+ 2 У! т)у, +(Р2 + 2у2т)у2] 1гл0 Ф = arccos - - - ¦
Предыдущая << 1 .. 276 277 278 279 280 281 < 282 > 283 284 285 286 287 288 .. 290 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed