Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экспериментальная ядерная физика (7 сем) / Шустов / БДЗ / Список_задач_для_домашнего_задания_ЭЯФ_2021
.pdf
Экспериментальная ядерная физика 2021 г.
Домашнее задание. Список задач.
Условия сдачи домашнего задания решение не менее 75% от общего числа
задача, т.е. от 15 и более решенных задач
Семинар 2.
Задача 1. Ядра
(дефект масс атома
упруго рассеиваются на неподвижной мишени из ядер
) с кинетической энергий 4 МэВ
(дефект масс атома
). Найти максимальные и минимальные значения кинетических энергий продуктов
после рассеяния.
Задача 2. Сталкиваются протон и альфа-частица (масса ядра 3728,403 МэВ) с кин. энергиями
10 и 5 МэВ, соответственно. Найти значение импульсов частиц и угла вылета альфа-частицы,
если протон вылетел под углом 90 градусов в лабораторной системе.
Семинар 3
Задача 3. В ядре Солнца при энергии 15 млн. кельвинов происходит термоядерная реакция
дейтерия (масса ядра 1875,625 МэВ) и гелия-3 (масса ядра 2808,409 МэВ) с образованием
протона и гелия-4. Найти кинетические энергии налетающих частиц в ядре Солнца, вычислить
энергию реакции. Определить минимальные и максимальные кинетические энергии
образующихся частиц.
Задача 4. Для ядра
Известно, что ширина упругого рассеяния намного больше радиационного захвата.
в реакции с нейтронами имеется резонанс при энергии 1098 эВ.
имеет
спин 5/2. Найти сечение при резонансной энергии.
Семинар 4
Задача 5. Оценить максимальную глубину выгорания (ГВт*сут/т) для топлива на основе только
природного урана из предположения, что распадаются все ядра
235
U.
Семинар 5
Задача 6. Найти для реактора с глубиной выгорания 30 ГВт*сут/т и массой топлива 10 т с
обогащением 3,5% количество наработанного стронция 90, если выход на один акт деления
5,7518 %.
Задача 7. Найти электрическую энергию от дейтериевого термоядерного реактора с КПД 30% и
объемом камеры 100 м3. Концентрация ионов дейтерия n = 1015 см-3 при температуре Т = 10 кэВ
значение <συ> = 10
-17
см-3∙с. Рассмотреть равновероятное реакции:
1
Семинар 6
Задача 8. С ускорителя протонов с энергией 1 МэВ и силой тока 120 мкА частицы выводятся на
мишень, которая является фольгой толщиной 30 мкм алюминия. Идет реакция:
За 5 часов сеанса облучения в баллоне объемом 1 л накопился гелий, создав давление 0,18 Па
при нормальных условиях Т = 273,15 К. Найти массу наработанного
Задача 9. Найти энергию, которую терялся бы на каждом обороте и каждую секунду один
электрон в переоборудованном БАК для электрон-позитронных пучков.
Задача 10. Найти светимость для ускорителя в задаче №8
Семинар 8
Задача 11. Доказать выражение, что для реакции
Верно соотношение:
Задача 12. Найти пороговую кинетическую энергию протона для рождения антипротона в
реакции на неподвижной водородной мишени.
Задача 13. Найти пороговую кинетическую энергию протонов в коллайдере для рождения
антипротона. Сравнить с результатом в задаче 12.
Задача 14. Найти «эквивалентный протонный ускоритель» на неподвижной водородной
мишени, у которого s-инвариант соответствует значению БАК при энергии протонов 7 ТэВ в
каждом из встречных пусков.
Семинар 9
Задача 15. Найти минимальный угол между гамма-квантами при распаде π0 – мезона с
кинетической энергией 100 МэВ. Найти максимальную и минимальную энергию гамма-квантов.
Задача 16. Найти поправки для пороговой кинетической энергии протона в реакции с
неподвижной водородной мишенью для рождения антипротона. При этом учесть, что
кинетическая энергия протонов в ядре Тp = 20 МэВ.
Семинар 10
Задача 17. Найти максимальный и минимальный кинетические энергии каждой из частиц
продуктов распада Δ++–резонанса движущего с кинетической энергией 1 ГэВ. Массы частицы и
продуктов распада:
,
и
2
Семинар 11
Задача 18. На электронном синхротроне исследуется рассеяние электронов на неподвижной
мишени из ядре водорода. Электроны ускоряются до энергии Te = 4,88 ГэВ. Энергетический
спектр электронов рассеяния, зарегистрированных под углом 10 градусов, имеет пик в области
4,5 – 4,6 ГэВ. Найти точное значение кинетической энергии электронов упругого рассеяния,
соответствующей данному пику.
Задача 19. Найти минимальную и максимальную кинетическую энергию для протона,
возникающего при распаде нейтрона в случае покоя и при кинетической энергии 500 МэВ.
Семинар 12
Задача 20. Найти энергию связи лямбда бариона в ядре
, если известен дефект масс для
атома трития . Масса лямбда-гиперона
Задача 21. Используя законы сохранения барионного заряда и лептонных зарядов различных
типов, найти реакции, которые идет:
3
Соседние файлы в папке БДЗ