Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
3mv0(M - 3m)
= 6•10-7 м.
Глава 20. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
20.1.2. 4Be, 11C , 13C .
20.1.3. Np = ZN. — = 2,4 1020;
p aM
Nn = (A - Z)NaM = 3,6 • 1020.
20.2.4. E = c2(2mp + 2mn - ma)
20.1.4.
= Ne = 8 p^ e kT
20.1.5. r = 4,2 • 10-15 м.
Np = Nn = Ne = 8pI d 1,9 • 1023.
p n e kT
20.1.6. ^ =A 3/-NMa
гя r0 v - Naa
(A — массовое число атомов брома)
20.1.7. - = = 1,5 • 1017 кг/м3
4 п r0
(Г0 = 1,2 • 10-15 м — постоянная).
20.1.8. R = 3 —2 d 212 м, где
у 4п-
—з — масса Земли.
20.1.9. V = m = 6,7 • 10 11 м3 =
-
= 6,7-10-3 мм3;p = gVm-2 =3^ 1014 Па.
20.2.2. Am = 0,042131 а.е.м. =
= 6,99 • 10-29 кг.
20.2.3. Am = m, + mn - m2 =
;ы n ,H
= 0,0024 а.е.м.; Есв = Amc2 = 2,24 МэВ.
= 4,54 • 10-12 Дж.
m
--- IV дО'-12—„
M A ' p тне) = 6,8 • 1011 Дж.
20.2.5. E = — NAc2(2mp + 2mn
20.2.6. m = 3,01604 а.е.м.
20.2.8. E = E2 - E1 = 8,0 МэВ.
20.2.9. E = c2( m 13 + 3mn - m 14 ) =
1Jn n 14n
= 10,56 МэВ.
20.2.10. E = 23,8 МэВ.
20.2.11. E = E1 - E2 - E3 = 7,16 МэВ.
E
20.2.13. E = — = 8,42 • 10-19 Дж; 5
E
M=3 mp+2 mn - —^b- = 8,37 • 10-27 кг. p n 931,5
60 60 0
20.3.1. 2yCo —— 2gNi + _i e .
27C
30
15P
20.3.2. 10P — 10Si + ^e .
28
30S e 14Si 1 +1e
24
20.3.3. 238 U — 4He + 234Th,
торий.
20.3.7. Шесть a-частиц и три в-частицы.
n
v=
m
ат
2
64
20.3.4. 30Zn .
20.3.5. 216Po.
84
750
20.3.8. 232Th.
20.3.9. 2906Po , V2 = 290 км/с.
20.4.1. N = ^n2 • Nf^t = 5025 атомов.
20.4.2. ДN = N01 1 - 2 = 1,6 • 105
атомов.
20.4.3. п = 1-2
20.4.4. T = __t lg2__
lg3 - lg2
20.4.5. В 9 раз.
20.4.6. t
m0 = m— 11-2 T j d 2,9 • 10-7 кг. 1 2101 J
20.4.7. N = —N.f 1 - 2-t/T
M aV
= 7,3 • 1018 атомов; q = eN = 1,17 Кл.
20.4.10. Na
MpV
kT|m(1 - 2-t/T)
= 6 • 1023 моль-1, где M — молярная масса, T| — термодинамическая температура.
20.4.11. X = — ; а) X = 2,1 • 10-6 c-1;
T
б) X = 1,5-10-18 c-1 (здесь X — постоянная распада).
20.4.12. t = 1 In( 1 j = 40,1 c.
X І 1 - п
20.4.13. т = — ; а) т = 21,36ч; In 2
б) т = 2,02 • 1010 лет.
20.5.1. ,p — протон.
4
20.5.2. 2 He — а-частица.
ол CO 27 кл , 4ТТ 30^ , 1
20.5.3. i3Al + 2He — 15P + 0n , радиофосфор Z = 15, A = 30.
лл л 239~ , 4ТТ 222.-,
20.5.4. jj2 Pu + 2He — ggCm + + 0n , нейтрон.
20.5.5. 14 N + °n — 11X + 4 He,
20.5.6. 07аі + оn —— 24Na + 4He, а-частица.
238 1 239
20.5.7. 92U + On — 92U ;
239тт 232хт , 0
92U — 93Np + -1е ,
232хт 239~ , 0
93 NP — 94Pu + -1е .
20.5.8. а) 7Li + ,p — 2 4He;
7 17 1
б) 3Li + 1 p — 4Be + 0n .
20.5.9. а) 2,N; б) ,H; в) 25Mg; г) 1H.
.- .,- 242_ , 22>T 260-p. „ ,
20.5.10. 94Pu + 10Ne — 1(URf +
+ 4 0 n .
20.6.2. а) Q = -1,65 МэВ;
б) Q = 6,82 МэВ; в) Q = -2,79 МэВ;
г) Q = 3,11 МэВ.
20.6.3. Emin = с2(т, + m2 + m3 +
+ m4) d 2,8 МэВ.
20.6.4.
E = 931,5V m 2H + mn - m зн j =
= 6,28 МэВ.
20.6.5. ,H + ,H — 4He + 0n;
Q = 931,51 m2 + m3 - m4
V 2h Ih 4не
- mn J d 17,57 МэВ.
20.6.6. —о = с2І m9 + m2
- mю - m 1 ) = 7,39 • 10 13 Дж;
4Be хн J
E = E1 mNA d 4,9 • 1015 Дж.
20.6.7. Q=E1 + 931,5 Am=18,389 МэВ.
20.6.8. E = 7,16 МэВ.
E1- (Q +E2)
20.6.9. m = 3(mp + mn) - -0^!^ d
3( + ) —1 - (Q + — 2) d
m = 3(mp + mn) - —---------------— =
' p n’ 931,5
= 6,013 а.е.м. = 9,98 • 10-27 кг.
H
10 X = 0,В.
5
751
20.6.10. m
Q = [(A1 +A2)e - A1E1 - A2E2J^m d mp
= 1,78 • 1012 Дж.
20.6.11. Q=— NaE0 = 8,2 • 1010 кДж; m1 = Q = 2,8 • 106 кг, где q — удель-
1q
ная теплота сгорания топлива.
20.6.12. п = 0,00091.
20.6.13. m = 53 г в сутки.
20.6.14. P = 53 МВт.
20.6.16. At = 56,8 °С.
20.6.17. M = 1,16 • 104 кг.
20.7.6. Ядро атома свинца 8|Pb ; E ma
п=
Q m + m a
20.7.8.
: 0,019 = 1,9%.
14
N
• m 14 + m 4
7 N 2 He
m11
11,28 МэВ.
20.7.9. E = E
«в
П
1в p
20.8.1. h = Jn h0 = 29,4 (
20.8.2. B n = 2
= 2h/h0
16 раз.
20.7.1. Ея = 0,104 МэВ; Q = 5,4 МэВ. 20.8.3. h = 19,25 см.
20.7.2. а) v = — ;
h
б) v = mc_ J /1 + ^ae - 1J.
h W —c2 J E2
20.7.3. Екин =-----= 1,2 • 10-3 эВ.
20.7.4. 7Li + p — 2 4He ;
E 3 2
= 2 — cos2(0/2) = 0,06.
Екин mp
7 17 1
20.7.5. 3Li + 1 p — 4Be + 0n;
m 7 - m
931,5 J m 7 + mn
Be p
- m 7 - —p) = 1,9 МэВ.
7Li p J
20.8.4. h0 = 1,33 см.
20.8.5. Каждый день.
20.9.1. p = —ec = 2,73 • 10 27 кг • м/с; E = mec2 = 0,511 МэВ.
20.9.2. E1 = mec2 + E = 0,75 МэВ;
X = 1,65 пм.
20.9.3. E1 = Е - mec2 = 0,99 МэВ.
1 2 e
20.9.4. E = 0,28 МэВ.
20.9.5. E = 0,42 МэВ; |H + Y —
— 1H + 0n .
20.9.6. v = 1,2 • 107 м/с.
m
E
ПРИЛОЖЕНИЕ
1 .ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ЕДИНИЦЫ1
Величина и ее обозначение Единица величины
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Время t, т с
Высота h, H м
Длина /, L, s м
Импульс p кг • м/с
Кинетическая энергия Ek Дж
Масса m, M кг
Момент силы M Нм
