СР_ядерная физика
.pdf30 3. У чому полягають особливості взаємодії -квантів (на відміну від заря-
джених частинок) з речовиною?
4.Чому дорівнює розмір ділянки взаємодії -кванта та електрона?
5.Що випливає з того факту, що -кванти не мають електричного заряду?
6.Що випливає з того факту, що -кванти не мають маси спокою?
7.Запишіть формулу, що визначає інтенсивність рівнобіжного моноенер-
гетичного пучка -квантів під час проходження їм шару речовини товщиною x.
8.Дайте означення лінійного коефіцієнта поглинання -квантів.
9.Дайте означення фотоефекту. За яких умов спостерігається фотоефект?
10.Як переріз фотоефекту залежить від заряду ядра?
11.Як переріз фотоефекту залежить від енергії -кванта?
12.За якою формулою визначається кінетична енергія фотоелектрона?
13.При яких енергіях -випромінювання переважним механізмом погли-
нання -квантів є фотоефект?
14. Як просторовий розподіл фотоелектронів залежить від енергії -
кванта?
15.Дайте означення томсонівського розсіювання.
16.У чому сутність томсонівського розсіювання?
17.За якою формулою визначається переріз томсонівського розсіювання?
18.Як визначається і чому кількісно дорівнює класичний радіус електро-
на?
19.Для яких -квантів спостерігається томсонівське розсіювання?
20.Дайте означення комптонівського розсіювання. За яких умов спосте-
рігається комптонівське розсіювання?
21.Як переріз комптонівського розсіювання залежить від заряду ядра?
22.Як переріз комптонівського розсіювання залежить від енергії -
кванта?
23. Як змінюється довжина хвилі при комптонівському розсіюванні?
31
24. Запишіть енергетичну умову можливості народження електронно-
позитронних пар.
25. Як переріз народження електронно-позитронних пар залежить від за-
ряду ядра?
26.Як переріз народження електронно-позитронних пар залежить від енергії -кванта? Чому при дуже великих енергіях -квантів переріз народження електронно-позитронних пар є величиною постійною?
27.Чому дорівнює сумарний переріз взаємодії -квантів з речовиною?
Список рекомендованої літератури
1. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник / К.Н. Му-
хин. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1983. – Т.1. Физика атомного ядра. – С. 320-335.
2.Ракобольская И.В. Ядерная физика / И.В. Ракобольская. – М.: Изд-во МГУ, 1981. – С. 129, 143-153.
3.Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: учебное пособие для вузов: в
2-х ч. / Д.В. Сивухин. – М.: Наука, 1989. – Ч. 2. Ядерная физика. – С. 149-158.
4. Фрауэнфельдер Г. Субатомная физика / Г. Фрауэнфельдер, Э. Хенли. –
М.: Мир, 1979. – С. 59-61.
5. Широков Ю.М. Ядерная физика: учебное пособие / Ю.М. Широков,
Н.П. Юдин. – М.: Наука, 1980. – С. 446-453.
Тема 16
Біологічна дія випромінювань
1.Дайте означення активності радіоактивної речовини.
2.Що приймають за одиницю активності радіоактивної речовини в СІ?
3.Що називають 1 Бк (беккерелем)?
4.Назвіть позасистемну одиницю активності радіоактивної речовини. Як вона пов'язана з одиницею активності радіоактивної речовини в СІ?
32 5. В яких одиницях вимірюють забрудненість радіоактивним пилом ма-
лих предметів?
6. В яких одиницях вимірюють забрудненість радіоактивним пилом геог-
рафічних поверхонь?
7.В яких одиницях вимірюють концентрацію радіоактивних ізотопів у рідинах або газах?
8.Дайте означення поглинутої дози опромінювання.
9.Що приймають за одиницю поглинутої дози опромінювання в СІ?
10.Що називають 1 Гр (греєм)?
11.Назвіть позасистемну одиницю поглинутої дози опромінювання. Як вона пов'язана з одиницею поглинутої дози опромінювання в СІ?
12.Дайте означення потужності поглинутої дози опромінювання. У чому вона вимірюється?
13.Дайте означення експозиційної дози.
14.Що приймають за одиницю експозиційної дози в СІ?
15.Що називають 1 Кл/кг?
16.Назвіть позасистемну одиницю експозиційної дози. Як вона пов'язана
зодиницею експозиційної дози в СІ?
17.Дайте означення потужності експозиційної дози.
18.Що приймають за одиницю потужності експозиційної дози в СІ?
19.Що називають 1 А/кг?
20.Назвіть позасистемну одиницю потужності експозиційної дози. Як вона пов'язана з одиницею потужності експозиційної дози в СІ?
21.Що називають коефіцієнтом якості випромінювання? Чому він дорів-
нює для різних іонізуючих випромінювань?
22.Дайте означення еквівалентної дози.
23.Що приймають за одиницю еквівалентної дози в СІ?
24.Що називають 1 Зв (зівертом)?
25.Назвіть позасистемну одиницю еквівалентної дози. Як вона пов'язана
зодиницею еквівалентної дози в СІ?
33
Список рекомендованої літератури
1. Бушок Г.Ф. Курс фізики: в 3 кн. / Г.Ф. Бушок, Є. Ф. Венгер. – К.: Вища шк., 2003. – Кн. 3. Оптика. Фізика атома та атомного ядра: навчальний посіб-
ник. – С. 233-236.
2. Широков Ю.М. Ядерная физика: учебное пособие / Ю.М. Широков,
Н.П. Юдин. – М.: Наука, 1980. – С. 647-689.
Тема 17
Методи реєстрації випромінювань
1.У чому полягає метод фотоемульсій (товстошарових фотопластинок)?
2.Опишіть принцип роботи сцинтиляційних лічильників.
3.Опишіть принцип роботи камери Вільсона.
4.Опишіть принцип роботи газорозрядних лічильників.
5.Опишіть принцип роботи бульбашкової камери.
6.Опишіть принцип роботи іонізаційної камери.
Список рекомендованої літератури
1. Булавін Л.А. Ядерна фізика: підручник / Л.А. Булавін, В.К. Тарта-
ковський. – К.: Знання, 2005. – С. 271-272, 283-286.
2. Бушок Г.Ф. Курс фізики: в 3 кн. / Г.Ф. Бушок, Є. Ф. Венгер. – К.: Вища шк., 2003. – Кн. 3. Оптика. Фізика атома та атомного ядра: навчальний посіб-
ник. – С. 240-245.
3.Ракобольская И.В. Ядерная физика / И.В. Ракобольская. – М.: Изд-во МГУ, 1971. – С. 156-168.
4.Савельев И.В. Курс общей физики: в 3-х т. / И.В. Савельев. – М.: Нау-
ка, 1982. – Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Фи-
зика атомного ядра и элементарных частиц. – С. 266-270.
34 5. Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: учебное пособие для вузов: в
2-х ч. / Д.В. Сивухин. – М.: Наука, 1989. – Ч. 2. Ядерная физика. – С. 187-202.
6. Фрауэнфельдер Г. Субатомная физика / Г. Фрауэнфельдер, Э. Хенли. –
М.: Мир, 1979. – С. 68-89.
7. Широков Ю.М. Ядерная физика: учебное пособие / Ю.М. Широков,
Н.П. Юдин. – М.: Наука, 1980. – С. 464-528.
Тема 18
Ядерні реакції
1.Що називають ядерною реакцією в широкому розумінні слова?
2.Що називають ядерною реакцією у вузькому розумінні слова?
3.Які форми запису ядерних реакцій Вам відомі?
4.Дайте означення вхідного каналу ядерної реакції.
5.Дайте означення вихідного каналу ядерної реакції.
6.Які точні закони збереження використовують під час розгляду ядерних реакцій?
7.Які наближені закони збереження використовують під час розгляду ядерних реакцій? За яких умов ці закони виконуються?
8.Дайте означення баріонів.
9.Дайте означення лептонів.
10.Що називають енергією реакції?
11.Які ядерні реакції називають екзоенергетичними (екзотермічними)?
12.Які ядерні реакції називають ендоенергетичними (ендотермічними)??
13.Що таке ефективний переріз ядерної реакції?
14.Дайте означення виходу ядерної реакції.
15.Назвіть класифікації ядерних реакцій.
16.Назвіть механізми ядерних реакцій.
17.У чому полягає реакція зриву?
18.У чому полягає реакція підхоплення?
19.Опишіть механізм ядерної реакції складене ядро.
35 20. Що відбувається при малих енергіях при механізмі реакції складене
ядро?
21. Що відбувається при великих енергіях при механізмі реакції складене
ядро?
22.Як відбувається поділ ядра?
23.Що називають параметром подільності (поділу)?
24.Що називають параметром деформації?
25.Запишіть кулонівський доданок формули Вейцзеккера без урахування
із урахуванням деформації.
26.Запишіть поверхневий доданок формули Вейцзеккера без урахування
із урахуванням деформації.
27.Запишіть енергетичну умову, що відповідає ситуації: ядро продовжує деформуватися.
28.Які ядра не можуть бути стабільними?
29.Чому на кривій залежності потенціальної енергії ядерної краплі від середньої відстані між уламками U (r) виникає максимум?
30.Дайте означення енергії активації. В чому її фізичний смисл?
31.Дайте означення спонтанного поділу.
Список рекомендованої літератури
1. Булавін Л.А. Ядерна фізика: підручник / Л.А. Булавін, В.К. Тарта-
ковський. – К.: Знання, 2005. – С. 207-224, 372-382.
2. Бушок Г.Ф. Курс фізики: в 3 кн. / Г.Ф. Бушок, Є. Ф. Венгер. – К.: Вища шк., 2003. – Кн. 3. Оптика. Фізика атома та атомного ядра: навчальний посіб-
ник. – С. 275-287.
3. Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы: учебное пособие для вузов / И.Е. Иродов. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. – С. 211-220, 223-226.
36 4. Капитонов И.М. Введение в физику ядра и частиц: учебное пособие /
И.М. Капитонов. – М.: КомКнига, 2006. – С. 78-92, 265-273.
5. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник / К.Н. Му-
хин. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1983. – Т.1. Физика атомного ядра. – С. 130-131, 339-360, 394-407, 444-453, 544-559.
6.Ракобольская И.В. Ядерная физика / И.В. Ракобольская. – М.: Изд-во МГУ, 1981. – С. 154-174, 197-202.
7.Савельев И.В. Курс общей физики: в 3-х т. / И.В. Савельев. – М.: Нау-
ка, 1982. – Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Фи-
зика атомного ядра и элементарных частиц. – С. 250-259.
8. Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: учебное пособие для вузов: в
2-х ч. / Д.В. Сивухин. – М.: Наука, 1989. – Ч. 2. Ядерная физика. – С. 203-231, 236-248.
9. Фрауэнфельдер Г. Субатомная физика / Г. Фрауэнфельдер, Э. Хенли. –
М.: Мир, 1979. – С. 212-226, 239-249, 577-587.
10. Широков Ю.М. Ядерная физика: учебное пособие / Ю.М. Широков,
Н.П. Юдин. – М.: Наука, 1980. – С. 73-76, 113-167.
Тема 19
Ланцюгова реакція поділу ядер. Ядерний реактор і ядерна енергетика
1.Скільки енергії виділяється під час поділу одного ядра урану?
2.Механізм виникнення миттєвих нейтронів.
3.Механізм виникнення запізнілих нейтронів.
4.Дайте означення повільних і швидких нейтронів.
5.Назвіть види повільних нейтронів.
6.Як знайти середню частку ядер, здатних до поділу?
7.Чому дорівнює середня кількість випущених вторинних нейтронів, що припадають на один акт захоплення нейтрона здатним до поділу ядром?
8.Назвіть способи збагачення урану.
9.Дайте означення коефіцієнта розмноження (відтворення) нейтронів.
37
10.Навіщо в ядерному реакторі потрібен “сповільнювач”?
11.Які речовини краще використовувати як сповільнювачі?
12.Від чого залежить кількість нейтронів у системі, що складається з урану та сповільнювача?
13.Поясніть формулу чотирьох співмножників, використовуючи відпові-
дну схему.
14.Що таке критична маса?
15.Гетерогенні та гомогенні ядерні реактори.
16.Роль запізнілих нейтронів у керуванні ядерним реактором.
17.Реактор на швидких нейтронах.
Список рекомендованої літератури
1. Булавін Л.А. Ядерна фізика: підручник / Л.А. Булавін, В.К. Тарта-
ковський. – К.: Знання, 2005. – С. 382-400.
2. Бушок Г.Ф. Курс фізики: в 3 кн. / Г.Ф. Бушок, Є. Ф. Венгер. – К.: Вища шк., 2003. – Кн. 3. Оптика. Фізика атома та атомного ядра: навчальний посіб-
ник. – С. 282-291.
3. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник / К.Н. Му-
хин. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1983. – Т.1. Физика атомного ядра. – С. 17-18, 438-491.
4.Ракобольская И.В. Ядерная физика / И.В. Ракобольская. – М.: Изд-во МГУ, 1981. – С. 184-189, 193-209.
5.Савельев И.В. Курс общей физики: в 3-х т. / И.В. Савельев. – М.: Нау-
ка, 1982. – Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Фи-
зика атомного ядра и элементарных частиц. – С. 255-261.
6. Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: учебное пособие для вузов: в
2-х ч. / Д.В. Сивухин. – М.: Наука, 1989. – Ч. 2. Ядерная физика. – С. 64-65, 268287.
38 7. Фрауэнфельдер Г. Субатомная физика / Г. Фрауэнфельдер, Э. Хенли. –
М.: Мир, 1979. – С. 587-591, 597-601.
8. Широков Ю.М. Ядерная физика: учебное пособие / Ю.М. Широков,
Н.П. Юдин. – М.: Наука, 1980. – С. 535-560, 565-588.
Тема 20
Термоядерні реакції. Термоядерні реактори
1.Які реакції називають термоядерними?
2.Що енергетично більш вигідно: поділ важких ядер або синтез легких ядер? Чому?
3.Напишіть реакцію синтезу ядер на прикладі ядер дейтерію та тритію.
4.Призначення та принцип дії магнітогідродинамічного генератора.
5.За рахунок чого відбуваються втрати енергії в системі?
6.У чому полягає умова виникнення термоядерної реакції, що самопідт-
римується?
7.У чому полягає фізичний смисл критерію Лоусона?
8.Виведіть критерій Лоусона.
9.Назвіть моделі плазми. Дайте їх означення.
10.Які температури та чому необхідні для проходження термоядерної ре-
акції?
11.Назвіть способи нагрівання плазми. Дайте їх означення.
12.Гідродинамічні моделі плазми. Їх означення та властивості.
13.Чому плазмовий шнур нестійкий?
14.Принцип роботи токамака.
15.Принципи роботи термоядерних реакторів, в яких немає необхідності утримувати плазму.
39
Список рекомендованої літератури
1. Булавін Л.А. Ядерна фізика: підручник / Л.А. Булавін, В.К. Тарта-
ковський. – К.: Знання, 2005. – С. 406-415.
2. Бушок Г.Ф. Курс фізики: в 3 кн. / Г.Ф. Бушок, Є. Ф. Венгер. – К.: Вища шк., 2003. – Кн. 3. Оптика. Фізика атома та атомного ядра: навчальний посіб-
ник. – С. 291-297.
3. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник / К.Н. Му-
хин. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1983. – Т.1. Физика атомного ядра. – С. 18, 567-574.
4.Ракобольская И.В. Ядерная физика / И.В. Ракобольская. – М.: Изд-во МГУ, 1981. – С. 209-210, 214-219.
5.Савельев И.В. Курс общей физики: в 3-х т. / И.В. Савельев. – М.: Нау-
ка, 1982. – Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Фи-
зика атомного ядра и элементарных частиц. – С. 261-263.
6. Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: учебное пособие для вузов: в
2-х ч. / Д.В. Сивухин. – М.: Наука, 1989. – Ч. 2. Ядерная физика. – С. 288-304.
7. Фрауэнфельдер Г. Субатомная физика / Г. Фрауэнфельдер, Э. Хенли. –
М.: Мир, 1979. – С. 591-597.
8. Широков Ю.М. Ядерная физика: учебное пособие / Ю.М. Широков,
Н.П. Юдин. – М.: Наука, 1980. – С. 561-565, 588-598.
Тема 21
Еволюція зірок
1.Запишіть водневий цикл перетворення водню в гелій у зірках.
2.Запишіть вуглецево-азотний (вуглецевий) цикл перетворення водню в гелій у зірках.
3.Що називають світністю зірки?
4.Що називають абсолютною зоряною величиною зірки?
5.Як побудована діаграма Герцшпрунга-Рессела?