- •Примеры и задачи
- •Список обозначений
- •1. Основные характеристики атомных ядер
- •Задача 1.1
- •Задача 1.2
- •Задача 1.3
- •З адача 1.4
- •Задача 1.5
- •Задача 1.6
- •Задача 1.7
- •Задача 1.8
- •Задача 1.9
- •Задача 1.10
- •Задача 1.11
- •Задача 1.12
- •Задача 1.13
- •Задача 1.14
- •Задача 1.15
- •Задача 1.16
- •Задача 1.17
- •Задача 1.18
- •Задача 1.19
- •Задача 1.20
- •Задача 1.21
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •2. Радиоактивные превращения ядер
- •2.1. Законы радиоактивного распада Задача 2.1
- •Задача 2.2
- •Задача 2.3
- •Задача 2.4
- •Задача 2.5
- •Задача 2.10
- •Задача 2.11
- •Задача 2.12
- •Задача 2.13
- •Задача 2.14
- •З адача 2.15
- •З адача 2.16
- •Задача 2.17
- •Задача 2.18
- •2.2. Альфа- и бета-распады, гамма-излучение ядер Задача 2.19
- •Задача 2.20
- •Задача 2.21
- •Задача 2.22
- •Задача 2.23
- •Задача 2.24
- •Задача 2.25
- •Задача 2.26
- •Задача 2.27
- •Задача 2.28
- •Задача 2.29
- •Задача 2.30
- •Задача 2.31
- •Задача 2.32
- •Задача 2.33
- •2.3. Статистика регистрации ядерного излучения Задача 2.34
- •З адача 2.35
- •Задача 2.36
- •З адача 2.37
- •Задача 2.38
- •Задача 2.39
- •Задача 2.40
- •З адача 2.41
- •Задача 2.42
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3. Ядерные реакции
- •3.1. Законы сохранения в ядерных реакциях Задача 3.1
- •З адача 3.2
- •Задача 3.3
- •Задача 3.4
- •Задача 3.5
- •Задача 3.6
- •Задача 3.7
- •Задача 3.8
- •Задача 3.9
- •Задача 3.10
- •Задача 3.11
- •Задача 3.12
- •Задача 3.13
- •З адача 3.14
- •Задача 3.15
- •Задача 3.16.
- •Задача 3.20
- •Задача 3.21
- •Задача 3.22
- •Задача 3.23
- •Задача 3.24
- •З адача 3.25
- •Задача 3.26
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4. Взаимодействие нейтронов с ядрами
- •Задача 4.1
- •Задача 4.2
- •Задача 4.3
- •Задача 4.4
- •Задача 4.5
- •Задача 4.6
- •Задача 4.7
- •Задача 4.8
- •Задача 4.9
- •Задача 4.10
- •Задача 4.11
- •Задача 4.12
- •Задача 4.13
- •Задача 4.14
- •Задача 4.15
- •Задача 4.16
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •5. Деление и синтез ядер Задача 5.1
- •Задача 5.2
- •Задача 5.3
- •Задача 5.4
- •Задача 5.5
- •Задача 5.6
- •Задача 5.7
- •Задача 5.8
- •Задача 5.9
- •Задача 5.10
- •Задача 5.11
- •Задача 5.12
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Приложение
- •Некоторые свойства нуклидов
- •Нейтронные сечения для некоторых нуклидов
- •Постоянные делящихся нуклидов
- •Плотность некоторых веществ
- •Основные константы
Приложение
Таблица 1
Некоторые свойства нуклидов
Z |
Нуклид |
Спин Ядра |
Избыток массы нуклида Аr-А, а.е.м.
|
% атомов в природ-ной смеси |
Тип распада |
Период полурас-пада Т1/2 |
Энергия α- частиц, МэВ; для β-частиц Тβ макс, МэВ |
|
п
|
1/2
|
0,008665
|
|
β-
|
10,25 мин
|
0,782
|
1
|
1H
|
1/2
|
0,007825
|
99,985
|
|
|
|
|
2H
|
1
|
0,014102
|
0,015
|
|
|
|
|
3H
|
1/2
|
0,016050
|
—
|
β-
|
12,26 лет
|
0,0186
|
2
|
3Hе
|
1/2
|
0,016030
|
3·10 - 4
|
|
|
|
|
4Hе
|
0
|
0,002603
|
100
|
|
|
|
3
|
6Li
|
1
|
0,015125
|
7,52
|
|
|
|
|
7Li
|
3/2
|
0,016004
|
92,48
|
|
|
|
4 |
7Ве |
3/2 |
0,016929 |
|
Е-захват |
53,61 сут |
|
|
8Be
|
0
|
0,005307 |
—
|
2α |
2·10 -16 с |
0,047
|
|
9Be
|
3/2
|
0,012187
|
100
|
|
|
|
|
10Be
|
0
|
0,013534
|
— |
β-
|
1,6·106 лет |
0,555 |
5
|
10B
|
3
|
0,012939
|
18,9
|
|
|
|
|
11B
|
3/2
|
0,009304
|
81,1
|
|
|
|
6
|
11С
|
3/2
|
0,011432
|
—
|
β+
|
20,4 мин
|
0,968
|
|
12С
|
0
|
0
|
98,893
|
|
|
|
|
13С
|
1/2
|
0,003354
|
1,107
|
|
|
|
|
14С
|
0
|
0,003242
|
—
|
β-
|
5730 лет
|
0,156
|
7
|
13N
|
—
|
0,005738
|
—
|
β+
|
9,96 мин
|
1,20
|
|
14N
|
1
|
0,003074
|
99,634
|
|
|
|
|
15N
|
1/2
|
0,000108
|
0,366
|
|
|
|
8
|
15O
|
|
0,003072
|
—
|
β+
|
2,04 мин |
1,74
|
|
16O
|
0
|
-0,005085
|
99,759
|
|
|
|
|
17O
|
5/2
|
-0,000867
|
0,037
|
|
|
|
|
18O
|
0
|
-0,000840
|
0,204
|
|
|
|
9
|
18F
|
|
0,000937
|
—
|
β+
|
1,83 ч
|
0,649
|
|
19F
|
1/2
|
-0,001595
|
100
|
|
|
|
|
20F
|
|
-0,000013
|
—
|
β-
|
11,0 с
|
5,41
|
10
|
20Ne
|
0
|
-0,007559
|
90,92
|
|
|
|
|
21Ne
|
—
|
-0,006151
|
0,26
|
|
|
|
|
22Ne
|
0
|
-0,008616
|
8,82
|
|
|
|
Продолжение табл. 1
Z |
Нуклид |
Спин Ядра |
Избыток массы нуклида Аr-А, а.е.м.
|
% атомов в природ-ной смеси |
Тип распада |
Период полурас-пада Т1/2 |
Энергия α- частиц, МэВ; для β-частиц Тβ макс, МэВ |
11
|
22Na
|
3
|
-0,005563
|
—
|
β+, Е- |
2,60 лет
|
0,545
|
|
23Na
|
3/2
|
-0,010229
|
100
|
|
|
|
|
24Na
|
4
|
-0,009037
|
—
|
β-
|
15,0 ч
|
1,39
|
12
|
26Mg
|
0
|
-0,017409
|
11,29
|
|
|
|
|
27Mg
|
1/2
|
-0,015655
|
—
|
β-
|
9,46 мин
|
1,75
|
13
|
26Al
|
—
|
-0,013100
|
—
|
β+
|
6,35 с
|
3,21
|
|
27Al
|
5/2
|
-0,018465
|
100
|
|
|
|
|
28Al
|
3
|
-0,018092
|
—
|
β-
|
2,26 мин
|
2,85
|
14
|
28Si
|
0
|
-0,023073
|
92,27
|
|
|
|
|
29Si
|
1/2
|
-0,023509
|
4,68
|
|
|
|
|
30Si
|
0
|
-0,026239
|
3,05
|
|
|
|
|
31Si
|
—
|
-0,024651
|
—
|
β-
|
2,62 ч
|
1,48
|
15
|
30P
|
—
|
-0,021680
|
—
|
β+
|
2,5 мин
|
3,24
|
|
31P
|
1/2
|
-0,026237
|
100
|
|
|
|
|
32Р |
— |
-0,026092 |
— |
β- |
14,4 сут |
1,71 |
16
|
32S
|
0
|
-0,027926
|
95,02
|
|
|
|
|
33S
|
3/2
|
-0,028540
|
0,75
|
|
|
|
|
34S
|
0
|
-0,032136
|
4,21
|
|
|
|
|
35S
|
3/2
|
-0,030966
|
—
|
β-
|
87,7 сут
|
0,167
|
17
|
35Cl
|
3/2
|
-0,031148
|
75,53
|
|
|
|
|
36Cl
|
2
|
-0,031691
|
—
|
β-, Е-
|
3,01·105 лет
|
0,714
|
|
37Cl
|
3/2
|
-0,034102
|
24,47
|
|
|
|
18
|
36Аг
|
0
|
-0,032456
|
0,34
|
|
|
|
|
37Аг
|
3/2
|
-0,033228
|
—
|
Е-
|
34,8 сут
|
|
|
39Аг
|
—
|
-0,035683
|
—
|
β-
|
269 лет
|
0,565
|
|
40Аг
|
0
|
-0,037616
|
99,60
|
|
|
|
19
|
39K
|
3/2
|
-0,036286
|
93,08
|
|
|
|
|
42K
|
2
|
-0,037583
|
—
|
β-
|
12,4 ч
|
3,52
|
24
|
51Сг
|
7/2
|
-0,055214
|
—
|
Е-
|
27,4 сут
|
|
25
|
55Mn
|
5/2
|
-0,061946
|
100
|
|
|
|
27
|
58Co
|
2
|
-0,064246
|
—
|
β+, Е-
|
70,8 сут
|
0,474
|
|
59Co
|
7/2
|
-0,066811
|
100
|
|
|
|
|
60Co
|
5
|
-0,066194
|
—
|
β-
|
5,27 лет
|
0,314
|
Окончание табл. 1
Z |
Нуклид |
Спин Ядра |
Избыток массы нуклида Аr-А, а.е.м.
|
% атомов в природ-ной смеси |
Тип распада |
Период полурас-пада Т1/2 |
Энергия α- частиц,МэВ; β-частиц Тβ макс, МэВ |
29
|
63Cu
|
3/2
|
-0,070406
|
69,1
|
|
|
|
29
|
65Cu
|
3/2
|
-0,072214
|
30,9
|
|
|
|
30
|
65Zn
|
5/2
|
-0,070766
|
—
|
β+, Е-
|
244 сут
|
0,327
|
35
|
82Br
|
6
|
-0,083198
|
—
|
β-,
|
35,3 ч
|
0,444
|
38
|
88Sr
|
0
|
-0,09436
|
82,56
|
|
|
|
|
89Sr
|
5/2
|
-0,09257
|
—
|
β-
|
50,6 сут
|
1,46
|
|
90Sr
|
0
|
-0,09223
|
—
|
β-
|
28,6 лет
|
0,546
|
39
|
90Y
|
2
|
-0,09282
|
—
|
β-
|
64,1 ч
|
2,27
|
47
|
107Ag
|
1/2
|
-0,09303
|
51,35
|
|
|
|
53
|
127I
|
5/2
|
-0,09565
|
100
|
|
|
|
|
128I
|
1
|
-0,09418
|
—
|
β-, Е-
|
25,0 мин,
|
2,12
|
79
|
197Au
|
3/2
|
-0,03345
|
100
|
|
|
|
|
198Au
|
2
|
-0,03176
|
—
|
β-
|
2,70 сут
|
0,962
|
81
|
204Tl
|
2
|
-0,02611
|
—
|
β-
|
3,78 лет
|
0,765
|
82
|
206Pb
|
0
|
-0,02554
|
23,6
|
|
|
|
|
207Pb
|
1/2
|
-0,02410
|
22,6
|
|
|
|
|
208Pb
|
0
|
-0,02336
|
52,3
|
|
|
|
83
|
209Bi
|
9/2
|
-0,01958
|
100
|
|
|
|
|
210Bi
|
4
|
-0,01589
|
—
|
α
|
3,0·106 лет
|
4,69
|
84
|
210Po
|
0
|
-0,01713
|
—
|
α
|
138 сут
|
5,31
|
86
|
222Rn
|
0
|
0,01753
|
—
|
α
|
3,82 сут
|
5,49
|
88
|
226Ra
|
0
|
0,02536
|
—
|
α
|
1600 лет
|
4,78
|
90
|
232Th
|
0
|
0,03812
|
100
|
α
|
1,4·1010 лет
|
4,01
|
|
233Th
|
—
|
0,04147
|
—
|
β-
|
22,3 мин
|
1,23
|
92
|
234U
|
0
|
0,04090
|
0,006
|
α
|
2,45·105 лет
|
4,77
|
|
235U
|
7/2
|
0,04392
|
0,71
|
α
|
7,04·108 лет
|
4,16
|
|
236U
|
0
|
0,04564
|
—
|
α
|
2,34·107 лет
|
4,49
|
|
238U
|
0
|
0,05076
|
99,28
|
α
|
4,47·109 лет
|
4,20
|
|
239U
|
—
|
0,05430
|
—
|
β-
|
23,5 мин
|
1,29
|
94
|
238Pu
|
0 |
0,04951
|
—
|
α
|
87,7 лет
|
5,50
|
|
239Pu
|
1/2
|
0,05215
|
—
|
α
|
2,41·104 лет
|
5,15
|
96 |
241Am |
5/2 |
0,05671 |
— |
α |
432,2 лет |
5,49 |
Таблица 2