Контрольная работа № 4. Ядерная физика. Вариант 1

1. Найти активность а массы m=1 г радия.

2. К массе m₁=10 мг радиоактивного изотопа Ca добавлена масса m₂=30 мг нерадиоактивного изотопа Ca. На сколько уменьшилась удельная активность a_m радиоактивного источника?

3. Написать недостающие обозначения в реакция:

а) Al(n,)x; б) F(n,) O;

в) Mn(x,n) Fe; г) Al(,p)x;

д) N(n,x) C; е) F(n,) O;

4. При бомбардировке изотопа Na дейтронами образуется -радиоактивный изотоп Na. Счетчик -частиц установлен вблизи препарата, содержащего радиоактивный Na. При первом, измерении счетчик дал 170 отбросов 1 мин, а через сутки — 56 отбросов за 1 мин. Написав уравнения обеих реакций. Найти период полураспада T_1/2 изотопа Na.

5. До какой энергии W можно ускорить -частицы в циклотроне, если относительное увеличение массы частицы k=(m-m₀)/m₀ не должно превышать 5%?

6. В ядерной физике принято число заряженных·частиц, бомбардирующих мишень, характеризовать их общим зарядом, выраженным в микроампер-часах (мкАч). Какому числу заряженных частиц соответствует общий заряд q=1 мкАч? Задачу решить для: а) электронов; б) -частиц.

7. Неподвижный K⁰-мезон распадается на два заряженных -мезона. Масса покоя K⁰-мезона m₀(K⁰)=965m₀, где m₀ — масса покоя электрона; масса каждого -мезона m()=1,77m₀(), где m₀() — его масса покоя. Найти массу покоя m₀() -мезонов и их скорость  в момент образования.

Контрольная работа № 4. Ядерная физика. Вариант 2

1. Найти массу m радона, активность которого a=3,710¹⁰ Бк.

2. Найти удельную активность a_m искусственно полученного радиоактивного изотопа стронция Sr.

3. Какую массу Μ воды можно нагреть от 0 ^oС до кипения, если использовать все тепло, выделяющееся при реакции Li(p,), при полном разложении массы m=1 лития?

4. Какая энергия Q₁ выделится, если при реакции подвергаются превращению все ядра, находящиеся в массе m=1 г алюминия? Какую энергию Q₂ надо затратить, чтобы осуществить это превращение, если известно, что при бомбардировке ядра алюминия -частицами с энергией W=8 МэВ только одна -частица из n=210⁶ частиц вызывает превращение?

5. Энергия дейтронов, ускоренных синхротроном W=200 МэВ. Найти для этих дейтронов отношение m/m₀, (где m - масса движущегося дейтрона и m₀ - его масса покоя) и скорость .

6. При упругом центральном столкновении нейтрона с неподвижным ядром замедляющего вещества кинетическая энергия нейтрона уменьшилась в 1,4 раза. Найти массу m ядер замедляющего вещества.

7. Вывести формулу, связывающую магнитную индукцию В поля циклотрона и частоту  приложенной к дуантам разности потенциалов. Найти частоту приложенной к дуантам разности потенциалов для дейтронов, протонов и -частиц. Магнитная индукция поля B=1,26 Тл.

Контрольная работа № 4. Ядерная физика. Вариант 3

1. Сколько атомов полония распадается за время t=1 сут из N=10⁶ атомов?

2. Найти: а) скорость  -частицы; б) полную энергию W, выделяющуюся при вылете -частицы; в) число пар ионов Ν, образуемых -частицей, принимая, что на. образование одной пары ионов в воздухе требуется энергия W₀=34 эВ; г) ток насыщения I_н в ионизационной камере от всех -частиц, испускаемых полонием. Активность полония a=3,7·10⁴ Бк.

3. Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции Ве + Н B + n.

4. При бомбардировке изотопа азота N нейтронами получается изотоп углерода С, который оказывается -радиоактивным. Написать уравнения обеих реакций.

5. В фазотроне увеличение массы частицы при возрастании ее скорости компенсируется увеличением периода ускоряющего поля. Частота разности потенциалов, подаваемой на дуанты фазотрона, менялась для каждого ускоряющего цикла от ₀=25 МГц до =18,9 МГц. Найти магнитную индукцию В поля фазотрона и кинетическую энергию W вылетающих протонов.

6. Какую часть первоначальной скорости будет составлять скорость нейтрона после упругого центрального столкновения с неподвижным ядром изотопа Na.

7. Вывести формулу, связывающую энергию W вылетающих из циклотрона частиц и максимальный радиус кривизны R траектории частиц. Найти энергию W вылетающих из циклотрона дейтронов, протонов и -частиц, если максимальный радиус кривизны R=48,3 см; частота приложенной к дуантам разности потенциалов =12 МГц.