Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
в) ®Li + JH —> 3He+ зНе.
22.13. Какую массу М воды можно нагреть от 0°С до кипения, если использовать все тепло, выделяющееся при реакции ILi (р, а), при полном разложении массы т—1 г лития?
22.14. Написать недостающие обозначения в реакциях:
a) (п, а) б) 91#Р (р, х) JG0;
в) “Мп (х, n) ||Fe; г) JJA1 (а, р) х\ д) ,14N (п, х) “С; е) х(р, a)^Na.
22.15. Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции
ILi + iH —> JBe-f J/г.
22.16. Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции
e4Be + ?H —J°B + l„rt.
22.17. При бомбардировке изотопа азота J*N нейтронами получается изотоп углерода lJC, который оказывается (З-радиоактивным. Написать уравнения обеих реакций.
22.18. При бомбардировке изотопа алюминия 13AI а-час-тицами получается радиоактивный изотоп фосфора который затем распадается с выделением позитрона. Написать уравнения обеих реакций. Найти удельную активность ат изотопа iHP, если его период полураспада Ti/2 = 130c.
22.19. При бомбардировке изотопа uNa дейтонами об-
разуется (i-радиоактивный изотоп uNa. Счетчик р-частиц установлен вблизи препарата, содержащего радиоактивный 11 Na. При первом измерении счетчик дал 170 отбросов за 1мин, а через сутки — 56 отбросов за 1 мин. Написать уравнения обеих реакций. Найти, период полураспада Ti/a изотопа JJNa. <
22.20., Какая энергия Qi выделится, если при реакции
iSAl+JHe — gSi + lH подвергаются превращению все ядра, находящиеся в массе т= 1 г алюминия? Какую энергию Q3 надо затратить, чтобы
246
осуществить это превращение, если известно, что при бомбардировке ядра алюминия а-частицами с энергией W— =8 МэВ только одна а-частица из п=2- 10е частиц вызывает превращение?
22.21. При бомбардировке изотопа лития jjLi дейтонами (ядрами дейтерия JH) образуются две а-частицы. При этом выделяется энергия Q=22,3 МэВ. Зная массы дейтона d и а-частицы, найти массу т изотопа лития jjLi.
22.22. Источником энергии солнечного излучения является энергия образования гелия из водорода по следующей циклической реакции:
«с + JH —»С + >, J3C + \Н — V14N, j4N + }Н -V J'O — »N + Ъе, ?6N + }H — »C + ^He.
Какая масса mt водорода в единицу времени должна превращаться в гелий? Солнечная постоянная /(=1,37 кВт/м2. Принимая, что масса водорода составляет 35% массы Солнца, подсчитать, на какое время t хватит запаса водорода, если излучение Солнца считать постоянным.
22.23. Реакция разложения дейтона у-лучами:
lH + hv-.\U + ln.
Найти массу т нейтрона, если известно, что энергия у-кван-тов И?!=2,66 МэВ, а энергия вылетающих протонов, измеренная по производимой ими ионизации, оказалась равной №2=0,22 МэВ. Энергию нейтрона считать равной энергии протона. Массы дейтона и протона считать известными.
22.24. Написать недостающие обозначения в реакциях:
а) КА1 (у, х) gMg; б) JJA1 (у, п) х-
в) «Cu(Y, ^)LJCu; г)
22.25. Выход реакции образования радиоактивных изотопов можно охарактеризовать либо числом — отношением числа происшедших актов ядерного превращения к числу бомбардирующих частиц, либо числом kt [Бк] — отношением активности полученного продукта к числу частиц, бомбардирующих мишень. Как связаны между собой величины ki н ft 2?
22.26. При бомбардировке |Li протонами образуется радиоактивный изотоп бериллия JBe с периодом полураспада Т’1/2= 4,67- 10е‘с. Найти выход реакции ki (см. условие 22.25), если известно, что бомбардирующие протоны общим зарядом 9=1 мкА-ч вызывают активность полученного препарата а=6,51 >10® Бк.
247
22.27. В результате ядерной реакции J|Fer (р, ft) образуется радиоактивный изотоп кобальта ‘“Со с периодом полураспада 7\/*=80.сут. Найти выход реакции ki (см. условие 22.25), если известно, что бомбардирующие протоны общим зарядом <7=20 мкА- ч вызывают активность полученного препарата а—5,2-107 Бк.
22.28. Источником нейтронов является трубка, содержащая порошок бериллия JBe и газообразный радон. При реакции а-частиц радона с бериллием возникают нейтроны. Написать реакцию получения нейтронов. Найти массу т радона, введенного в источник при его изготовлении, если известно, что этот источник дает через время /=5 сут после его изготовления число нейтронов в единицу времени а2= = 1,2- 10е с-1. Выход реакции ?i=l/4000, т. е. только одна а-частица из п=4000 вызывает реакцию.
22.29. Источником нейтронов является трубка, описанная в задаче 22.28. Какое число нейтронов аг в единицу времени создают а-частицы, излучаемые радоном с активностью fli=3i7- 1010Бк, попадая на порошок бериллия? Выход реакции ^х=1/4000.
22.30. Реакция образования радиоактивного изотопа углерода “С имеет вид ^В (d, п), где d — дейтон (ядро дейтерия ?Н). Период полураспада изотопа “С 7\/2=20мин. 1{акая энергия Q выделяется при этой реакции? Найти выход реакции k2, если А^Ю-8 (см. условие 22.25).
