Физика. Оптика, атомная и ядерная физика контрольные задания и учебные материалы
.pdf565.Счетчик -частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N1 = 1400 частиц в минуту, а через время t = 4 ч – только N2 = 400. Определить период полураспада Т1/2 изотопа.
566.Активность А некоторого изотопа за время t = 10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспадаТ1/2 этогоизотопа.
567.Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада Т1/2 изотопа.
568.Определить массу m изотопа 13153 I , имеющего активность А= 3·109 Бк.
569.Определить промежуток времени, в течение которого активность изотопа 90Sr уменьшится
в10 раз.
570.Какова массаизотопа 29394 Рu , активность которого равна 3,7 1010 Бк?
235U
571. В одном акте деления 92 освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа урана массой m = 1 кг; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q = 29,3 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг
урана 23592U .
572. Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт; его к.п.д. равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя. За каждый акт
деления 23592U выделяется энергия 200 МэВ.
235 U
573. Считая, что в одном акте деления ядра урана 92 освобождается энергия 200 МэВ, определить массу m этого изотопа, подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30 106 кг, если тепловой эквивалент тротила равен 4,19 МДж/кг.
574. |
Какое количество энергии освободится, если разделятся все ядра урана |
23592U , |
содержащиеся в 1 г? При делении одного ядра освобождается энергия 200 МэВ. |
|
|
575. |
Сколько ядер 23592U должно делиться за 1 секунду, чтобы тепловая мощность ядерного |
|
реактора была равна 1 Вт? Считать, что при каждом распаде выделяется энергия 200 МэВ. |
|
|
576. |
Тепловая мощность ядерного реактора 10000 кВт. Какое количество 23592U |
будет |
израсходовано реактором за сутки? При каждом распаде выделяется энергия 200 МэВ. |
|
|
577. |
Атомная электростанция мощностью 500 МВт имеет к.п.д. 20%. Определить годовой |
|
расход ядерного горючего, если в каждом акте деления 23592U выделяется 200 МэВ энергии. |
|
|
235U
578. Найти электрическую мощность атомной электростанции, расходующей 0,1 кг 92 в
235U
сутки, если к.п.д. станции равен 16%. В каждом акте деления 92 выделяется 200 МэВ энергии.
579. Сколько 23994 Pu производит реактор мощностью 100 МВт в течение месяца, если принять,
235U
что в среднем в одном акте деления ядра 92 возникает 1,5 ядра плутония и выделяется 200 МэВ энергии.
580. Вычислить к.п.д. двигателей атомного ледокола, если мощность их Р1 = 3,2 104 кВт, а атомный реактор расходует m = 200 г урана-235 в сутки. Вследствие деления одного ядра атома выделяется энергия Ео = 200 МэВ.
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ |
|
|
|
Работа выхода электронов |
Таблица П1 |
||
|
|
|||
Металл |
|
А, Дж |
|
А, эВ |
Калий |
|
3,5 10–19 |
|
2,2 |
Литий |
|
3,7 10–19 |
|
2,3 |
Платина |
|
10 10–19 |
|
6,3 |
Цинк |
|
6,4 10–19 |
|
4,0 |
Таблица П2
Массы нейтральных атомов (а.е.м.)
Элемент |
Изотоп |
Масса |
Элемент |
Изотоп |
Масса |
|
|
|
|
|
|
Нейтрон |
01n |
1,00867 |
Бериллий |
49Be |
9,01219 |
Водород |
11H |
1,00783 |
Бор |
105 B |
10,01294 |
|
12 H |
2,01410 |
Углерод |
126 C |
12,00000 |
|
13 H |
3,01605 |
|
136 C |
13,00335 |
|
|
|
|
|
|
Гелий |
23Hе |
3,01603 |
|
146 C |
14,00324 |
|
24Hе |
4,00260 |
Азот |
147 N |
14,00307 |
Литий |
36Li |
6,01513 |
Кислород |
168O |
15,99491 |
|
37Li |
7,01601 |
|
178O |
16,99913 |
Таблица П3
Периоды полураспада некоторых радиоактивных изотопов
Изотоп |
Символ |
Период полураспада |
Кальций |
2045Ca |
164 сут. |
Йод |
13153 I |
8,05 дня |
Стронций |
3890Sr |
29,1 года |
Цезий |
13755 Cs |
30 лет |
Плутоний |
23994 Pu |
24 390 лет |
ЛИТЕРАТУРА
1.Савельев, И.В. Курс общей физики: в 3 т. / И.В. Савельев. – М.: Наука, 1977–1989. – Т. 1–3.
2.Детлаф, А.А. Курс физики: в 3 т. / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М.: Высшая школа, 19731979. – Т. 1 –3.
3.Наркевич, И.И. Физика для втузов: в 3 т. / И.И. Наркевич, Э.И. Волмянский, С.И. Лобко. – Минск: Вышэйшая школа, 1992-1994. – Т.1–2.
4.Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 1985–1990.
5.Зисман, Г.А. Курс общей физики: в 3 т. / Г.А. Зисман, О.М. Тодес. – М.: Наука, 1972-1974. – т. 1–3; - Киев: Днiпро, 1994, т. 1–3.
6.Чертов, А.Г. Задачник по физике / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – М.: Высшая школа, 19811988.
7.Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. – М.:
Наука, 19731990; СПб: Спец. лит., Лань, 1999.
8.Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики / Т.И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 19941996.
1.Берклеевский курс физики: в 5 т. / Ч. Китель [и др.] – М.: Наука, 1971-1974. – Т.1-5.
2.Сивухин, Д.В. Общий курс физики: в 5 т. / Д.В. Сивухин. – М.: Наука, 1977-1990. – Т. 1-5.
3.Матвеев, А.Н. Курс общей физики / А.Н. Матвеев. – М.: Высшая школа, 1976-1989.
4.Савельев, И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике / И.В. Савельев. – М.: Наука, 1982.
