Поиск задач

Задачи на тему Ядерные реакции


44 пример 1. Найти энергию реакции 9 4Be + 11H → 42He + 63Li, если известно, что кинетические энергии протона TH=5,45 МэВ, ядра гелия THe=4 МэВ и что ядро гелия вылетело под углом 90° к направлению движения протона. Ядро-мишень 94Be неподвижно.

44 пример 2. Решить задачу предыдущего примера, считая, что кинетические энергии и направления движения ядер неизвестны.

44 пример 3. Радиоактивное ядро магния 23Mg выбросило позитрон и нейтрино. Определить энергию Q β+-распада ядра.

44.1 Определить порядковый номер Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой x, в символической записи ядерной реакции: 146C + 42He → 178O + x

44.2.То же (Определить порядковый номер Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой х), для реакции 2713Al + x → 11H + 2612Mg

44.3. Определить энергию Q ядерных реакций: 1) 94Be + 21H → 105B + 10n; 2) 63Li + 21H → 42He + 42He; 3) 73Li + 42He → 105B + 10n; 4) 73Li + 11H → 74Be + 10n; 5) 4420Ca + 11H → 4119K + 42He. Освобождается или поглощается энергия в каждой из указанных реакций?

44.4. Найти энергию Q ядерных реакций: 1) 3H (p, γ) 4He; 2) 2H (d, γ) 4Не; 3) 2H (n, γ) 3H; 4) 19F (p, α) 16O.

44.5 При соударении γ-фотона с дейтоном последний может расщепиться на два нуклона. Написать уравнение ядерной реакции и определить минимальную энергию γ-фотона, способного вызывать такое расщепление.

44.6. Определить энергию Q ядерной реакции 9Be(n, γ) 10Be, если известно, что энергия связи Есв ядра 9Ве равна 58,16 МэВ, а ядра 10Ве-64,98 МэВ.

44.7. Найти энергию Q ядерной реакции 14N (n, γ)11С, если энергия связи Eсв ядра 14N равна 104,66 МэВ, а ядра 14С-105,29 МэВ.

44.8. Определить суммарную кинетическую энергию T ядер, образовавшихся в результате реакции 13С (d,α) 11В, если кинетическая энергия T1 дейтона равна 1,5 МэВ. Ядро-мишень 13С считать неподвижным.

44.9. При ядерной реакции 9Be(α, n) 12С освобождается энергия Q=5,70 МэВ. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер бериллия и гелия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии T1 и T2 продуктов реакции.

44.10. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер дейтерия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии T1 и T2 и импульсы p1 и p2 продуктов реакции 21H + 21H-> 32Не + 10n.

44.11. При реакции 6Li(d, p) 7Li освобождается энергия Q=5,028 МэВ. Определить массу m 6Li. Массы остальных атомов взять из табл. 21.

44.12. При реакции 2H (d, p) 3H освобождается энергия Q=4,033 МэВ. Определить массу m атома 3H. Массы остальных атомов взять из табл. 21.

44.13. При ядерной реакции 3Не (d, p) 4Не освобождается энергия Q=18,34 МэВ. Определить относительную атомную массу Ar изотопа гелия 3Не. Массы остальных атомов взять из табл. 21.

44.14. Определить кинетическую энергию T и скорость v теплового нейтрона при температуре t окружающей среды, равной 27 °С.

44.15. Найти отношение скорости u1 нейтрона после столкновения его с ядром углерода 12С к начальной скорости v1 нейтрона. Найти такое же отношение кинетических энергий нейтрона. Считать ядро углерода до столкновения покоящимся; столкновение-прямым, центральным, упругим.

44.16 Ядро урана 23592U, захватив один нейтрон, разделилось на два осколка, причем освободилось два нейтрона. Одним из осколков оказалось ядро ксенона 14054Xe. Определить порядковый номер Z и массовое число А второго осколка.

44.17. При делении одного ядра урана-235 выделяется энергия Q=200 МэВ. Какую долю энергии покоя ядра урана-235 составляет выделившаяся энергия?

44.18. Определить энергию E которая освободится при делении всех ядер, содержащихся в уране-235 массой m=1 г.

44.19. Сколько ядер урана-235 должно делиться за время t=1 c, чтобы тепловая мощность P ядерного реактора была равной 1 Вт?

44.20. Определить массовый расход m1 ядерного горючего 235U в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность P электростанции равна 10 МВт. Принять энергию Q, выделяющуюся при одном акте деления, равной 200 МэВ. КПД η электростанции составляет 20 %.

44.21. Найти электрическую мощность P атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана-235 в сутки, если КПД η станции равен 16 %.

44.22. Определить энергию Q альфа-распада ядра полония 21084Po.

44.23. Покоившееся ядро полония 21084Po выбросило α-частицу с кинетической энергией Т=5,3 МэВ. Определить кинетическую энергию T ядра отдачи и полную энергию Q, выделившуюся при α-распаде.

44.24. Ядро углерода 146С выбросило отрицательно заряженную β-частицу и антинейтрино. Определить полную энергию Q бета-распада ядра.

44.25. Неподвижное ядро кремния 3114Si выбросило отрицательно заряженную β-частицу с кинетической энергией T=0,5 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию T1 антинейтрино.

44.26. Определить энергию Q распада ядра углерода 106C, выбросившего позитрон и нейтрино.

44.27 Ядро атома азота 137N выбросило позитрон. Кинетическая энергия Te позитрона равна 1 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию Tν нейтрино, выброшенного вместе с позитроном.

44.28. Свободный нейтрон радиоактивен. Выбрасывая электрон и антинейтрино, он превращается в протон. Определить суммарную кинетическую энергию T всех частиц, возникающих в процессе превращения нейтрона. Принять, что кинетическая энергия нейтрона равна нулю и что масса покоя антинейтрино пренебрежимо мала.

44.29. Фотон с энергией e=3 МэВ в поле тяжелого ядра превратился в пару электрон-позитрон. Принимая, что кинетическая энергия частиц одинакова, определить кинетическую энергию T каждой частицы.

44.30. Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии, равные 0,24 МэВ, при соударении превратились в два одинаковых фотона. Определить энергию e фотона и соответствующую ему длину волны λ.

44.31. Нейтральный п-мезон (п0), распадаясь, превращается в два одинаковых γ-фотона. Определить энергию е фотона. Кинетической энергией и импульсом мезона пренебречь.