
МкКл/кг.
Вывод: Экспозиционная доза, получаемая человеком за счет космического излучения в год равна 9,4 мкКл/кг.
Ответ:
мкКл/кг.
Контрольные задания
Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки в определении импульса электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью
.
Время жизни возбужденного ядра порядка 1,0 нс, длина волны излучения равна 0,10 нм. С какой наибольшей точностью () может быть определена энергия излучения?
Атом испускает фотон с длиной волны
. Продолжительность излучения
нс. Определить наибольшую точность (), с которой может быть измерена длина волны излучения.
Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона
.
частица находится в одномерном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину ящика, если известно, что минимальная энергия частицы
.
Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию
электрона, движущегося внутри сферической области диаметром
.
Если допустить, что неопределенность координаты движущейся частицы равна де-бройлевской длине волны, то какова будет относительная неопределенность
импульса этой частицы?
Оценить относительную ширину
спектральной линии, если известны время жизни атома в возбужденном состоянии (
с) и длина волны излучаемого фотона (
мкм).
Излучение возбужденного атома происходит в течение времени
нс, длина излучения равна 663 нм. Оценить, с какой наибольшей точностью () может быть определена энергия излучения.
Оценить с помощью соотношения неопределенностей кинетическую энергию электрона, локализованного в области размером
.
Кинетическая энергия T электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (
). Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.
Частица находится в потенциальном ящике. Найти отношение разности
соседних энергетических уровней к энергии
частицы в трех случаях: 1) ; 2)
; 3)
.
Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность w обнаружить частицу в крайней четверти ящика?
Электрон находится в потенциальном ящике шириной . В каких точках в интервале плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем энергетических уровнях одинаковы? Вычислить значение плотности вероятности для этих точек. Решение пояснить графиком.
Электрон находится в потенциальном ящике шириной
. Определить в электрон-вольтах наименьшую разность энергетических уровней электрона.
Частица в потенциальном ящике шириной находится в возбужденном состоянии (
). Определить, в каких точках интервала плотность вероятности нахождения частицы имеет максимальное и минимальное значения.
Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти протон, чтобы дебройлевская длина волны была равна: 1) 1 нм; 2) 2 пм?
Вычислить длину волны де Бройля протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, равную: 1) 1 МВ; 2) 1 ГВ.
Протон обладает кинетической энергией
. Определить величину дополнительной энергии
, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась в три раза.
Электрон обладает кинетической энергией
. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия T электрона уменьшится вдвое?
Определить долю свободных электронов в металле при абсолютном нуле, энергии E которых заключены в интервале значений от
до
.
Определить концентрацию свободных электронов в металле при температуре , при которой уровень Ферми
.
Определить максимальную скорость
электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми
.
Полагая, что на каждый атом алюминия в кристалле приходится по три свободных электрона, определить максимальную энергию
электронов при абсолютном нуле.
Найти среднее значение кинетической энергии
электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми .
Выразить среднюю квадратичную скорость
через максимальную скорость электронов в металле при абсолютном нуле.
Металл находится при абсолютном нуле. Определить относительное число электронов, энергии которых отличаются от энергии Ферми не более, чем на 2%.
Найти среднее значение кинетической энергии электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми .
Определить число свободных электронов
, энергии которых заключены в интервале значений от
до
. Температура металла K, уровень Ферми
.
Определить число свободных электронов , энергии которых заключены в интервале значений от 0 до . Температура металла , уровень Ферми
.
Собственный полупроводник (германиевый) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление
Ом·м. Определить концентрацию n носителей тока, если подвижность электронов
и дырок
.
Тонкая пластинка из кремния шириной
см помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (
)Тл. При плотности тока
, направленной вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказалась
. Определить концентрацию n носителей тока.
Подвижность электронов и дырок в кремнии соответственно равна
см/(В·с) и
см/(В·с). Вычислить постоянную Холла
для кремния, если его удельное сопротивление
.
Удельное сопротивление кремния с примесями
Ом·м. Определить концентрацию
дырок и их подвижность
. Принять, что полупроводник обладает только дырочной проводимостью и постоянная Холла
м3/Кл.
Концентрация n носителей в кремний равна
м-3, подвижность электронов
м2/(В·с) и дырок
м2/(В·с). Определить сопротивление кремниевого стержня длиной
и сечением
мм2.
Подвижность электронов в германии nтипа
. Определить постоянную Холла , если удельное сопротивление полупроводника
.
Найти минимальную энергию, необходимую для образования пары электрон-дырка в полупроводниковом кристалле GaAs, если его проводимость уменьшается в 10 раз при изменении температуры от
до
.
Во сколько раз возрастает сопротивление R образца из чистого германия, если его температуру понизить от
до
? Энергия активации свободных носителей заряда в Ge
.
Во сколько раз изменится собственная проводимость полупроводника при повышении температуры от 300 до 310 K? Ширина запрещенной зоны полупроводника
.
Сравнить электропроводность чистого германия при
и
. Энергия активации для германия
.
Найти период полураспада радиоактивного изотопа, если его активность за время
суткам уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.
Определить, какая доля радиоактивного изотопа
распадается в течение времени
суткам.
Активность A некоторого изотопа за время суткам уменьшилась на 20%. Определить период полураспада этого изотопа.
Определить массу m изотопа
, имеющего активность
.
Найти среднюю продолжительность жизни атома радиоактивного изотопа кобальта .
Счетчик частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа при первом измерении регистрировал
частиц в минуту, а через время
ч - только
. Определить полураспада изотопа.
Во сколько раз уменьшится активность препарата
через время
суткам?
На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия
за время
суткам?
Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1)
мин; 2)
суткам, в радиоактивном изотопе фосфора массой
.
Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Найти энергетический эффект Q, реакции:
.
Интенсивность узкого пучка излучения после прохождения через слой свинца толщиной х = 4 см уменьшилась в k = 8 раз. Определить энергию гамма-фотонов и толщину слоя половинного ослабления. При вычислениях воспользоваться табл. 9.
Через свинец проходит узкий пучок излучения. При каком значении энергии гамма-фотонов толщина слоя половинного ослабления будет максимальной? Определить максимальную толщину
слоя половинного ослабления для свинца. При вычислениях воспользоваться табл. 9.
Узкий пучок излучения (энергия гамма-фотонов равна 2,4 МэВ) проходит через бетонную плиту толщиной х1 = 1,0 м. Какой толщины х2 плита из чугуна дает такое же ослабление данного пучка излучения? При вычислениях воспользоваться табл. 9.
Чугунная плита уменьшает интенсивность узкого пучка излучения (энергия гамма-фотонов равна 2,8 МэВ) в k = 10 раз. Во сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины? При вычислениях воспользоваться табл. 9.
Какая доля w всех молекул воздуха при нормальных условиях ионизируется рентгеновским излучением при экспозиционной доза Х = 258 мкКл/кг?
Воздух при нормальных условиях облучается излучением. Определить энергию W, поглощаемую воздухом массой т=5,00г при экспозиционной дозе излучения Х= 258 мкКл/кг.
Эффективная вместимость V ионизационной камеры карманного дозиметра равна 1,00см3, электроемкость С =2,00 пФ. Камера содержит воздух при нормальных условиях. Дозиметр был заряжен до потенциала
= 150 В. Под действием излучения потенциал понизился до
= 110 В. Определить экспозиционную дозу Х излучения.
Мощность Х экспозиционной дозы, создаваемая удаленным источником излучения с энергией фотонов = 2,0 МэВ, равна 0,86 мкА/кг. Определить толщину х свинцового экрана, снижающего мощность экспозиционной дозы до уровня предельно допустимой Х = 0,86 нА/кг. При вычислениях воспользоваться табл. 9.
На расстоянии
= 10 см от точечного источника излучения мощность экспозиционной дозы Х = 0,86 мкА/кг. На каком наименьшем расстоянии
от источника экспозиционная доза излучения X за рабочий день продолжительностью t = 6 ч не превысит предельно допустимую дозу - 5,16 мкКл/кг? Поглощением излучения в воздухе пренебречь.
Мощность экспозиционной дозы
гамма-излучения на расстоянии
= 40,0 см от точечного источника равна 4,30 мкА/кг. Определить время t, в течение которого можно находиться на расстоянии
м от источника, если предельно допустимую экспозиционную дозу Х принять равной 5,16 мкКл/кг. Поглощением излучения в воздухе пренебречь.