- •Ответы на вопросы к экзамену «Атомная и ядерная физика»
- •Вопрос 1: Масса атомов, атомная единица массы, число Авогадро.
- •Вопрос 2: Строение атома.
- •Вопрос 3: Заряд ядра, масса ядра, размеры ядра, массовое число. Стабильные и радиоактивные ядра.
- •Вопрос 4: Элементарные частицы, состав ядра.
- •Вопрос 5: Дефект масс.
- •Вопрос 8: Явление радиоактивности. Единицы измерения активности.
- •Вопрос 15: Бета – распад ( Электронный)
- •Вопрос 16: Бета – распад ( позитронный)
- •Вопрос 17: к- захват.
- •Вопрос 18: Схемы радиоактивного распада, правила смещения.
- •Вопрос 19: Энергетический спектр альфа-, бета-, гамма-излучения. Идентификация радионуклидов.
- •Вопрос 20: Особенности бета-распада, энергетический спектр бета-частиц.
- •Вопрос 21: Гамма-излучение ядер.
- •Вопрос 26: Взаимодействие бета-излучения с веществом.
- •Вопрос 27: Взаимодействие гамма-излучения с веществом.
- •Вопрос 28: Радиоактивные семейства.
- •Вопрос 31: Определение активности радионуклида относительным методом.
- •Вопрос 37: Стронций-90(схема распада, графическая, период полураспада, причины высокой биологической подвижности)
- •Вопрос 38: Иод – 131( схема распада, период полураспада, причины высокой биологической подвижности)
- •Вопрос 39: Цезий 137( схема распада, период полураспада, причины высокой биологической подвижности)
- •Вопрос 40: Изотопы плутония , схема распада Плутония 239, период полураспада
- •Вопрос 41: Америций 241, схема распада, период полураспада.
Вопрос 20: Особенности бета-распада, энергетический спектр бета-частиц.
Повтор
Особенность β-распада состоит в том, что из ядра испускается 2 частицы. Е мах, испускаемое ядром соnst, но она по-разному делится между частицами, создавая сплошной спектр β-излучения.
Энергия β-частиц может достигать Емах, характерной для данного радионуклида, но число частиц с Емах очень мало, по функции распределения Ферми следует, что максимальное число частиц в спектре имеет энергию Поскольку электроны не входят в состав ядра, они рождаются в процессе самого распада. Если α=распад представляет собой проявление чисто ядерных сил, то процессы β-распада обусловлены особыми силами, называемыми слабыми взаимодействиями. .
Вопрос 21: Гамма-излучение ядер.
Выше уже говорилось, что γ-излучение ядер возникает при переходе ядра из возбуждённого состояния в основное. Как известно, γ-лучи представляют собой электромагнитное излучение с длиной волны меньшей, чем у рентгеновских лучей. Энергия γ-квантов
Импульс
При энергии кванта Еγ = 1 МэВ длина волны γ ≈ 10-10 см. Для сравнения укажем, что энергия кванта видимого света ≈ 1 эВ.
Возбуждённые ядра могут быть получены разными путями: в результате бомбардировки их заряженными или нейтральными частицами, в результате поглощения ядром фотона, либо, наконец, в результате α- или β-переходов, когда новое ядро образуется в возбужденном состоянии.
Вопрос 22: Характеристики альфа – излучения : удельная ионизация, пробег излучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность.
излучаются: два протона и два нейтрона
проникающая способность: низкая
облучение от источника: до 10 см
скорость излучения: 20 000 км/с
ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: высокое
Вопрос 23: Характеристики бета – излучения : удельная ионизация, пробег излучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность.
излучаются: электроны или позитроны
проникающая способность: средняя
облучение от источника: до 20 м
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 40 до 150 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: среднее
Вопрос 24: Характеристики гамма – излучения : удельная ионизация, пробег излучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность.
излучаются: энергия в виде фотонов
проникающая способность: высокая
облучение от источника: до сотен метров
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: низкое
Вопрос 25: Взаимодействие альфа-излучения с веществом.
Основными силами взаимодействия _-частиц с веществом являются кулоновские силы, основными процессами взаимодействия _ процессы упругого рассеяния и ионизационного торможения.
Упругое рассеяние _ такой процесс взаимодействия двух частиц, при котором суммарная кинетическая энергия обеих частиц сохраняется и происходит лишь перераспределение ее между частицами. При этом сами частицы изменяют направление своего движения, т. е. происходит процесс рассеяния.
Проходя через вещество, _-частицы почти не рассеиваются на электронах среды из-за своей большой массы (M_ =7350me, в результате столкновения с электроном они отклоняются от пер воначального направления не более чем на 30′′). Столкновения с
ядрами, напротив, приводят к их значительному рассеянию. Ионизационное торможение. В процессе ионизационного торможения энергия заряженной частицы расходуется на ионизацию и возбуждение атомов среды, через которую она проходит.