1.На одну одиницю більша, ніж валентність основних атомів.

6.Опишіть основні моделі ядра.

Оболо́нкова моде́ль ядра́ — модель ядра атома, в якій нуклони: протони і нейтрони розглядаються як квантові частинки, що рухаються в самоузгодженому центральному потенціалі й мають дискретний енергетичний спектр, подібний до спектру електронів у атомі. Використовуючи принцип Паулі, модель пояснює існування так званих магічних ядер.

Краплинна модель ядра — фізична модель, в якій ядро атома уявляється аналогічним краплі нестисливоїрідини. Модель була запропонована в 1935 Джорджем Гамовим і розвинута Нільсом Бором та іншими. Вона дозволяє вивести емпіричну формулу, що визначає співвідношення числа протонів і нейтронів у стабільному ядрі.

1. Визначити кількість ядер, що розпадаються протягом часу З хв у радіоактивному ізотопі фосфору масою т = 1 мг. Період піврозпаду фосфору 14,3 доби.

2. Обчислити енергію Фермі у міді при 0 К, якщо на один атом міді припадає один вільний електрон.

3. Із протонів і нейтронів утворюються ядра гелію iffj? масою /я = 0,01 кг. Визначити, яка енергія виділяється при цьому.

Білет № 19

1. 1.Яке співвідношення між масою ядра і сумою мас нуклонів, з яких воно складається?

2. 2.Маса ядра дорівнює сумі мас нуклонів.

3. 2.Які причини впливають на швидкість радіоактивного розпаду?

4. 3.Вид хімічної сполуки.

5. 3.Який із наведених виразів визначає енергію ядерної реакції?

6. 3.

7. 4.Чому дорівнює ймовірність заповнення електронами станів з енергіями E<E_F при Т = ОК?

8. х/з

9. 5.Якою повинна бути валентність домішки, щоб у напівпровіднику виникла діркова провідність?

10. 4.На одиницю більша, ніж валентність основного атома.

11. 6.Опишіть рівень Фермі та охарактеризуйте його положення у власних напівпровідниках.

12. У випадку власного напівпровідника  , тому умова нейтральності приймає вигляд  . Якщо ширина забороненої зони напівпровідника досить велика, так що вона має дуже багато  , і якщо ефективні маси електронів   та дірок   одного порядку величини, тоді рівень Фермі буде в достатній мірі віддалений від країв зон, і напівпровідник буде невиродженим. В цьому випадку ми маємо наступне співвідношення для концентрацій електронів   та дірок  :

,

звідки знаходимо величину рівня Фермі:

,

де  - енергія середини заборононеї зони.

При температурі абсолютного нуля   рівень Фермі розташований точно посередині забороненої зони. При підвищенні температури він віддаляється від зони більш важких носіїв заряду і наближається до зони більш легких.

Із виразу для рівня Фермі видно, що якщо   та   сильно відрізняються по величині, то при підвищенні температури рівень Фермі може наблизитись до зони легких носіїв на віддаль порядку  , або навіть опинитися всередині зони. Тому такі напівпровідники при нагрівання можуть стати виродженими.

7.Деякий радіоактивний ізотоп має сталу розпаду А. = 4 • 1(Т с . Через який час розпадається 60% початкової маси атомів?

8.Обчислити зміну енергії Фермі у міді при зміні температури від 0 К до 150 К, якщо при 0К на один атом міді припадає один вільний електрон.

9.Енергія зв'язку Е„ ядра фтору 9F⁴⁹ дорівнює 147,8 МеВ, а ядра кисню sO¹⁶ Е_м = 139,8МеВ. Визначити, яку найменшу енергію треба затратити, щоб відірвати один протон від ядра фтору.

Білет № 20

13. 1.Яка енергія називається енергією зв'язку ядра?

1. 3.Енергія, яку треба затратити, щоб відділити один нуклон від ядра.

2. 2.Який із виразів визначає сталу радіоактивного розпаду?

3. 3.

4. 3.Якою буде ядерна реакція, якщо маса продуктів реакції менша маси вихідних частинок?

5. 3.Екзотермічною.

6. 4.Чому дорівнює температура Фермі для електронів в металі?

7. 2. 10⁴ К

8. 5.Де розміщується рівень Фермі при Т=ОК у напівпровідниках п - типу?

9. Посередині забороненої зони.

10. Посередині між акцепторним рівнем і верхнім рівнем валентної зони.

11. Посередині між нижнім рівнем зони провідності і донорним рівнем.

12. Співпадає з донорним рівнем.

13. 6.Опишіть основні властивості ядерних сил.

14. 1. Ядерні сили — сили притягання.

15. 2. Ядерні сили є короткодіючими. їхня дія виявляється тільки на відстанях приблизно 10-15 м. При збільшенні відстані між нуклонами ядерні сили швидко зменшуються до нуля, а при відстанях, менших за їхній радіус дії ((1,5- 2,2) 10-15 м), виявляються приблизно в 100 разів більшими за кулонівські сили, що діють між протонами на тій самій відстані.

16. 3. Ядерні сили виявляють зарядову незалежність: притягання між двома нуклонами постійне і не залежить від зарядового стану нуклонів (протонного або нейтронного). Це означає, що ядерні сили мають неелектронну природу.

17. Зарядова незалежність ядерних сил помітна з порівняння енергій зв'язку в дзеркальних ядрах. Так називаються ядра, в яких однаковим є загальна кількість нуклонів, але кількість протонів в одному дорівнює кількості нейтронів в іншому. Наприклад, ядра гелію і тритію.

18. 4. Ядерні сили мають властивість насичення, тобто кожен нуклон у ядрі взаємодіє тільки з обмеженим числом найближчих нуклонів. Насичення виявляється в тому, що питома енергія зв'язку нуклонів у ядрі при збільшенні кількості нуклонів залишається постійною. Практично повне насичення ядерних сил досягається в а-частинки, яка є дуже стійкою.

19. 5. Ядерні сили залежать від взаємної орієнтації спінів взаємодіючих нуклонів. Наприклад, протон і нейтрон утворюють дейтрон (ядро ізотопу) тільки за умови рівнобіжної орієнтації їхніх спінів.

20. 6. Ядерні сили не є центральними, тобто не діють по лінії, яка з'єднує центри взаємодіючих нуклонів.

22. 7.Енергія зв'язку Е_зв ядра, що складається з трьох протонів і чотирьох нейтронів, дорівнює 29,3 МеВ. Визначити, масу m нейтрального атома, що має таке ядро.

24. 8.У результаті розпаду 1 г радію за 1 рік утворилась деяка маса гелію, яка при нормальних умовах займає об'єм 0,043 см³. Визначити число Авогадро.

9.Знайти тиск електронного газу в натрії, якщо енергія Фермі при Т = 0 К E°_f = 3,07 еВ. Вважати, що на один атом натрію припадає один вільний електрон.

26.