ind_zavdannya3 / 7Радіоактивність. Ядерні реакції / 7Радіоактивність. Ядерні реакції

ІІІ семестр

Домашнє завдання №7

Радіоактивність. Ядерні реакції.

1. Скільки атомів полонію розпадається за 1 добу з 10⁶ атомів?

2. Скільки атомів еманації радію (радону) розпадається за 1 добу з 10⁶ атомів?

3. Знайти число розпадів за 1 с в 1 г радію.

4. Знайти масу радону, активність якого дорівнює 1 Ки.

5. Знайти масу полонію , активність якого дорівнює 3,7*10¹⁰ Бк.

6. Знайти сталу розпаду радону, якщо відомо, що число атомів радону зменшується за 1 добу на 18,2%.

7. Знайти питому активність: 1) урану ; 2) радону .

8. За допомогою іонізаційного лічильника досліджується швидкість розпаду деякого радіоактивного ізотопу. У початковий момент часу лічильник дає 75 відкидань за 10 с. Яке число відкидань за 10 с дає лічильник після закінчення часу Т_1/2 /2? Рахувати Т_1/2 » 10 с.

9. Деякий радіоактивний ізотоп має сталу розпаду λ = 1,4410^-3 рік^-1. Через скільки годин розпадеться 75% початкової маси атомів?

10. Чому дорівнює активність радону, що утворився з 1 г радію за одну годину?

11. У результаті розпаду 1 г радію за рік утворилася деяка маса гелію, що займає при нормальних умовах об’єм 0,043 см³. Знайти з цих даних число Авогадро.

12. В ампулу поміщений препарат, що містить 1,5 г радію. Яка маса радону нагромадиться в цій ампулі після закінчення часу t = Т_1/2 /2, де Т_1/2 - період напіврозпаду радону?

13. В ампулу поміщений радон, активність якого дорівнює 400 мКи. Через який час після наповнення ампули активність радону буде дорівнювати 2,22*10⁹ Бк?

14. З якої найменшої маси руди, що містить 42% чистого урану, можна одержати 1 г радію?

15. Яка частка початкової маси радіоактивного ізотопу розпадається за час життя цього ізотопу?

16. Знайти активність 1 мкг полонію .

17. Знайти питому активність штучно отриманого радіоактивного ізотопу стронцію .

18. До 10 мг радіоактивного ізотопу домішано 30 мг нерадіоактивного ізотопу . На скільки зменшилася питома активність радіоактивного джерела?

19. Стала розпаду рубідію дорівнює 0,00077 с ^-1. Визначити період напіврозпаду рубідію.

20. Яка частка початкової кількості атомів розпадеться за один рік у радіоактивному ізотопі торія ?

21. Скільки відсотків початкової кількості актинію залишиться: через 5 днів; через 15 днів?

22. За один рік початкова кількість радіоактивного нукліда зменшилася в три рази. У скільки разів вона зменшиться за два роки?

23. За який час розпадеться 1/4 початкової кількості ядер радіоактивного нукліда, якщо період його напіврозпаду 24 години?

24. За вісім днів розпалося 75% початкової кількості радіоактивного нукліда. Визначити період напіврозпаду.

25. Визначити період напіврозпаду радіоактивного полонію , якщо 1 г цього ізотопу утворить за рік 89,5 см³ гелію при нормальних умовах.

26. Період напіврозпаду радіоактивного нукліда один рік. Визначити середню тривалість життя цього нукліда.

27, Скільки відсотків початкової кількості радіоактивного нукліда розпадається за час, рівний середньої тривалості життя цього нукліда?

28. Скільки атомів розпадається в радіоактивному нукліді за 1 с, якщо його активність 2,71 мкКи?

29. Активність препарату зменшилася в 250 разів. Скільком періодам напіврозпаду дорівнює минулий проміжок часу?

30. За добу активність нукліда зменшилася від 3,2 Ки до 0,2 Ки. Визначити період напіврозпаду цього нукліда.

31. На скільки відсотків знизиться активність ізотопу іридію через місяць?

32. Через скільки років активність ізотопу стронцію зменшиться в 10 разів, у 100 разів?

33. Лічильник Гейгера, установлений поблизу препарату радіоактивного ізотопу срібла, при першому вимірі реєстрував 5200 β - часток у хвилину, а через добу тільки 1300. Визначити період напіврозпаду ізотопу.

34. Визначити активність 1 мг фосфору .

35. Обчислити питому активність кобальту .

36. Знайти відношення питомої активності стронцію до питомої активності радію .

37. Яка кількість урану має таку ж активність, як 1 мг стронцію ?

38. Визначити масу нейтрального атома хрому .

39. Пояснити відмінність ізотопів і ізобарів.

40 Визначити, яку частину маси нейтрального атома складає маса його електронної оболонки.

41. Визначити число протонів і нейтронів, що входять до складу ядер трьох ізотопів бора: 1) ; 2) ; 3) .

42. Визначити число протонів і нейтронів, що входять до складу ядер трьох ізотопів кисню: 1) ; 2) ; 3) .

43. Визначити, користуючись таблицею Менделєєва, число нейтронів і протонів в атомах платини та урану.

44. Визначити зарядові числа ядер, масові числа й символи ядер, які отримаються, якщо в ядрах нейтрони замінити протонами, а протони - нейтронами.

45. Визначити атомні номери, масові числа і хімічні символи ядер, що вийдуть, якщо в ядрах протони замінити нейтронами, а нейтрони протонами.

46. Скільки відсотків від маси нейтрального атома плутонію складає маса його електронної оболонки? Відносну атомну масу плутонію прийняти рівною його масовому числу.

47. Визначити, що (і в скільки разів) триваліше - три періоди напіврозпаду чи два середніх часи життя радіоактивного ядра.

48. Визначити, у скільки разів початкова кількість ядер радіоактивного ізотопу зменшиться за три роки, якщо за один рік вона зменшилася в 4 рази.

49. Визначити, яка частина (%) початкової кількості ядер радіоактивного ізотопу залишиться, що не розпалася по витіканні часу t, рівного двом середнім часам життя τ радіоактивного ядра.

50. Визначити, яка частина початкової кількості ядер радіоактивного ізотопу розпадеться за час t, рівний двом періодам напіврозпаду Т_1/2 .

51. Визначити період напіврозпаду радіоактивного ізотопу, якщо 5/8 початкової кількості ядер цього ізотопу розпалося за час t = 849 с.

52. Період напіврозпаду радіоактивного ізотопу актинію складає 10 діб. Визначити час, за який розпадеться 1/3 початкової кількості ядер актинію.

53. Стала радіоактивного розпаду ізотопу дорівнює 10^-9 с^-1. Визначити час, протягом якого розпадеться 2/5 початкової кількості ядер цього радіоактивного ізотопу.

54. Початкова маса радіоактивного ізотопу йоду (період напіврозпаду Т_1/2 = 8 діб) дорівнює 1 г. Визначити: 1) початкову активність ізотопу; 2) його активність через 3 доби.

55. Активність деякого радіоактивного ізотопу в початковий момент часу складала 100 Бк. Визначити активність цього ізотопу після закінчення проміжку часу, рівного половині періоду напіврозпаду.

56. Початкова активність 1 г ізотопу радію дорівнює 1 Ки. Визначити період напіврозпаду Т_1/2 цього ізотопу.

57. Приймаючи, що всі атоми ізотопу йоду [Т_1/2 = 8 діб] масою m = 1 мкг радіоактивні, визначити: 1) початкову активність А₀ цього ізотопу; 2) його активність А через 3 доби.

58. Визначити період напіврозпаду Т_1/2 деякого радіоактивного ізотопу, якщо його активність за 5 діб зменшилася в 2,2 раза.

59. Визначити питому активність а (число розпадів у 1 с на 1 кг речовини) ізотопу , якщо період його напіврозпаду Т_1/2 = 4,5*10⁹ років.

60. Пояснити, як змінюється положення хімічного елемента в таблиці Менделєєва після α - і β - розпадів ядер його атомів.

61. Користуючись таблицею Менделєєва й правилами зміщення, визначити, у який елемент перетворюється після трьох α - і двох βˉ - розпадів.

62. Користуючись таблицею Менделєєва й правилами зміщення, визначити, у який елемент перетворюється після шести α - і трьох βˉ - розпадів.

63. Ядра радіоактивного ізотопу торія проходять послідовно α - розпад, два βˉ - розпади і α - розпад. Визначити кінцевий продукт розподілу.

64. Визначити, скільки β - і α - часток викидається при перетворенні ядра талію у ядро свинцю .

65. Радіоактивний ізотоп радію проходить чотири α - розпади і два βˉ - розпади. Визначити для кінцевого ядра: 1) зарядове число Z; 2) масове число А.

66.Нерухоме ядро радону викинуло α - частку зі швидкістю 16 000 км/с. У яке ядро перетворилося ядро радону? Яку швидкість одержало воно унаслідок віддачі? Відносні маси ядер прийняти рівними їх масовим числам.

67. У яке ядро перетворилося ядро ізотопу фосфору , викинувши позитивно заряджену бета - частку?

68. Визначити порядковий номер і масове число нукліда, що вийде з торія після трьох α - і двох β - перетворень.

69. Скільки α - і β - часток викидається при перетворенні ядра урану в ядро вісмуту ?

70. Записати α - розпад радію .

71. Записати βˉ - розпад магнію .

72. Записати перетворення нейтрона в протон із указівкою часток, що при цьому випускаються. Пояснити, чому цей процес є енергетично можливим.

73. Записати перетворення протона в нейтрон із указівкою часток, що при цьому випускаються. Пояснити, чому це перетворення енергетично можливе тільки для протона, зв'язаного в ядрі.

74. У процесі здійснення реакції енергія фотона складала 2,02 МэB. Визначити повну кінетичну енергію позитрона й електрона в момент їхнього виникнення.

75. При зіткненні позитрона й електрона відбувається їхня анігіляція, у процесі якої электронно-позитронна пара перетворюється в два -кванти, а енергія пари переходить в енергію фотонів. Визначити енергію кожного з виниклих фотонів, приймаючи, що кінетичною енергією електрона і позитрона до їхнього зіткнення можна нехтувати.

76. Кінетична енергія α - частки, що вилітає з ядра атома радію при радіоактивному розпаді, дорівнює 4,78 МэВ. Знайти: 1) швидкість α - частки; 2) повну енергію, що виділяється при вильоті α - частки.

77. Яка кількість теплоти виділяється при розпаді радону активністю 1 Ки: 1) за 1 г; 2) за середній час життя? Кінетична енергія вилітаючої з радону α - частки дорівнює 5,5 МэВ.

78. Який ізотоп утвориться з після чотирьох α - розпадів і двох β - розпадів?

79. Який ізотоп утвориться з після трьох α - розпадів і двох β - розпадів?

80. Який ізотоп утвориться з після двох β - розпадів і одного α - розпаду?

81. Який ізотоп утвориться з радіоактивного ізотопу після одного β - розпаду і одного α - розпаду?

82. Який ізотоп утвориться з радіоактивного ізотопу після чотирьох β - розпадів?

83. Знайти енергію зв'язку ядра ізотопу літію .

84. Знайти енергію зв'язку ядра атома гелію .

85. Знайти енергію зв'язку ядра атома алюмінію .

86. Знайти енергію зв'язку ядер: 1) ; 2) . Яке з цих ядер найбільш стійке?

87. Знайти енергію W₀ зв'язку, що приходиться на один нуклон у ядрі атома кисню .

88. Знайти енергію зв'язку ядра дейтерію .

89. Знайти енергію W₀ зв'язку, що приходиться на один нуклон у ядрах: 1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ; 6) ; 7) ; 8) . Накреслити залежність W₀ = f (A), де A - масове число.

90. Визначити, яка енергія в електрон-вольтах відповідає дефекту маси Δm = 3 мг.

91. Визначити енергію зв'язку ядра атома гелію . Маса нейтрального атома гелію дорівнює 6,6467*10 ^-27 кг.

92. Визначити питому енергію зв'язку δЕ_св (енергію зв'язку, віднесену до одного нуклона) для ядер: 1) ; 2) . Маси нейтральних атомів гелію й вуглецю відповідно рівні 6,6467*10^-27 кг і 19,9272*10^-27 кг.

93. Визначити масу ізотопу , якщо зміна маси при утворенні ядра складає 0,2508*10^-27 кг.

94. При відриві нейтрона від ядра гелію утвориться ядро . Визначити енергію зв'язку, яку необхідно для цього затратити. Маси нейтральних атомів та відповідно рівні 6,6467*10^-27 кг і 5,0084*10^-27 кг

95. Енергія зв'язку Е_св ядра, що складається із трьох протонів і чотирьох нейтронів, дорівнює 39,3 МэВ. Визначити масу m нейтрального атома, що володіє цим ядром.

96. Визначити, яку частку кінетичної енергії втрачає нейтрон при пружному зіткненні з нерухомним ядром вуглецю , якщо після зіткнення частки рухаються уздовж однієї прямої. Масу нейтрального атома вуглецю прийняти рівної 19,9272*10^-27 кг.

97. Знайти енергію, що звільняється при ядерній реакції :

98. Знайти енергію, поглинену при реакції:

99. Знайти енергію, що виділяється при ядерній реакції:

1) .

100. Знайти енергію, що виділяється при ядерній реакції:

2) .

101. Знайти енергію, що виділяється при наступній термоядерній реакції:

1) .

102. Знайти енергію, що виділяється при наступній термоядерній реакції:

2) .

103. Знайти енергію, що виділяється при наступній термоядерній реакції:

3) .

104. Визначити, чи є реакція екзотермічного чи ендотермічного. Визначити енергію ядерної реакції.

105. Визначити, поглинається чи виділяється енергія при ядерній реакції . Визначити цю енергію.

106. Визначити, виділяється чи поглинається енергія при ядерній реакції . Маси ядер, що беруть участь у реакції: = 2,3253*10^-26 кг, = 6,6467*10^-27 кг, = 1,6737*10^-27 кг, = 2,8229*10^-26 кг.

107. Визначити зарядове число Z і масове число А частки, позначеною буквою х, у символічному записі ядерної реакції: 1) ; 2) ; 3) .

108. Записати відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

1) .

109. Записати відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

2) .

110. Записати відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

3) .

111. Записати відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

4) .

112. Записати відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

5) .

113. У ядерній реакції виділяється енергія Е = 3,27 МэВ. Визначити масу атома , якщо маса атома дорівнює 3,34461*10^-27 кг.

114. Записати схему електронного захоплення (е - захоплення) і пояснити його відмінність від β^± - розпадів. Привести приклад електронного захоплення.

115. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції:

1) .

116. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції:

2) .

117. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції:

3) .

118. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції:

4) .

119. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції:

5) .

120. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції:

6) .

121. Знайти енергію, що виділяється при реакції:

122. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції, викликаній фотонами:

1) .

123. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції, викликаній фотонами:

2) .

124. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції, викликаній фотонами:

3) .

125. Написати відсутні позначення в наступній ядерній реакції, викликаній фотонами:

4) .

126. Доповнити відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

1) .

127. Доповнити відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

2) .

128. Доповнити відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

3) .

129. Доповнити відсутні позначення х у наступній ядерній реакції:

4) .

130. При енергіях нейтронів ≈ 10 МэВ стає можливої на ядрі урану ядерна реакція типу (п; 2п), у результаті чого утвориться штучно-радіоактивне ядро, що дає -розпад. Записати цю реакцію.

131. Ядро урану , захоплюючи швидкий нейтрон, перетворюється в радіоактивний ізотоп урану, що перетерплює (-розпад, і перетворюється в трансурановий елемент, що у свою чергу також перетерплює -розпад, у результаті чого утвориться плутоній. Записати всі ці процеси у виді ядерної реакції.

132. Визначити кінетичну енергію Т і швидкість теплового нейтрона при температурі навколишнього середовища, рівної 17 °С.

133. Ядро урану, , захоплюючи тепловий нейтрон, ділиться на два осколки з масовими числами 95 і 139, другий з яких, будучи радіоактивним, перетерплює три -розпаду. Записати реакцію розділу, а також ланцюжок -розпадів.

134. При захопленні теплового нейтрона ядром урану утворяться два осколки розділу і два нейтрони. Визначити порядковий номер Z. і масове число А одного з осколків, якщо іншим осколком є ядро стронцію .