7.5.Дополните ядерную реакцию: 147 N (n; X) 146 C .
7.6.Какая энергия выделится при образовании ядра
атома изотопа гелия 32 He из свободных, т. е. не взаимо-
действующих между собой, нуклонов, если mp = = 1,00814 à. å. ì., mn = 1,00899 à. å. ì. è mÿ = = 3,01699 а. е. м. — соответственно массы протона, нейтрона и ядра?
7.7.Какую минимальную энергию требуется сообщить
ядру атома изотопа кальция 4020Ca , чтобы расщепить его на отдельные, не взаимодействующие между собой нуклоны, если mp = 1,00814 à. å. ì., mn = 1,00899 à. å. ì.
èmÿ = 39,97542 а. е. м. — соответственно массы протона, нейтрона и ядра?
7.8.Определите энергетический выход ядерной реак-
öèè147 |
N + 24 He → |
178 |
O + 11 H , если удельная энергия свя- |
зи у ядра азота e |
ñâ |
(14 N) = 7,48 МэВ/нуклон, у ядра ге- |
|
|
|
7 |
ëèÿ e |
ñâ |
(4 He) = 7,075 МэВ/нуклон, у ядра атома изото- |
|
2 |
|
|
па кислорода e |
(17 O) = 7,75 МэВ/нуклон. |
|
|
ñâ |
8 |
7.9. Определите энергетический выход ядерной реак- |
öèè 23 He +13 H → |
24 He + 12 H , если энергия связи у ядер |
атомов изотопа 24 He равна 28,3 МэВ, у ядер атомов изо-
òîïà 32 He 7,7 МэВ, у ядер атомов трития 8,5 МэВ и ядер атомов дейтерия 2,2 МэВ.
7.10. Определите энергию связи ядра атома изотопа алюминия 1327 Al , åñëè mp = 1,00814 à. å. ì., mn =
= 1,00899 à. å. ì. è mÿ = 26,9898 а. е. м. — соответственно массы протона, нейтрона и ядра.
7.11. Определите энергетический выход ядерной реакции 73 Li +11 H → 2 (24 He) , если удельная энергия свя-
зи у ядра атома изотопа лития e |
(7 Li) = 5,6 ÌýÂ/íóê- |
|
|
ñâ |
3 |
лон, у гелия e |
(4 |
He) = 7,075 МэВ/нуклон. |
ñâ |
2 |
|
|
7.12. Определите энергетический выход ядерной ре- |
акции 12 H +12 H → |
23 He + 10 n , если энергия связи ядра |
изотопа гелия 7,7 МэВ, ядра атома дейтерия 2,2 МэВ.
7.13. Определите энергетический выход ядерной реакции 73 Li +12 H → 84 Be + 10 n , если энергия связи ядра
изотопа бериллия 56,4 МэВ, изотопа лития 39,2 МэВ, дейтерия 2,2 МэВ.
7.14. Определите удельную энергию связи eñâ в ядре атома изотопа урана 23892 U , åñëè mp = 1,00814 à. å. ì.,
mn = 1,00899 à. å. ì. è mÿ = 238,12376 а. е. м. — соответственно массы протона, нейтрона и ядра.
7.15.При реакции деления ядер урана-235 выделилось 1,204ж1026 МэВ энергии. Определите массу распавшегося урана, если при делении одного ядра выделяется 200 МэВ энергии.
7.16.Выразите энергию протона в мегаэлектронвольтах. Масса протона 1,67æ10–27 êã.
7.17.При делении одного ядра изотопа урана-235 освобождается 200 МэВ энергии. Определите энергию, которая выделится при делении всех ядер 10 кг урана. Ответ выразите в джоулях.
7.18.При реакции деления урана-235 распалась не-
которая масса урана и выделилась энергия, равная E = 2,56æ1028 МэВ. Определите массу распавшегося ура-
на, если при делении одного ядра выделяется 200 МэВ энергии.
7.19.Выразите энергию электрона в мегаэлектронвольтах. Масса электрона 9,1æ10–31 êã.
7.20.При захвате ядром 23592 U нейтрона происходит деление его ядра на ядро стронция 9438 Sr и ядро ксенона
14054X e, выбрасываются 2–3 нейтрона и выделяется энер-
гия. Какая энергия выделится при распаде одного ядра урана, если удельная энергия связи ядра изотопа урана
eñâ (23594U) = 7,59 МэВ/нуклон, стронция и ксенона eñâ (9438 Sr) = eñâ (14054 Xe) = 8,6 МэВ/нуклон?
8. Термоядерный синтез. Элементарные частицы
8.1.Напишите ядерную реакцию синтеза легких ядер дейтерия в ядро гелия и определите энергетический выход этой реакции.
8.2.Напишите последовательность превращения изо-
топа водорода 11 H ядра гелия при протонно-протонном
цикле термоядерных реакций в звездах главной последовательности.
8.3. При температуре порядка 1,5ж108 K в ядре звезды последовательности красных гигантов и сверхгигантов возможна следующая термоядерная реакция:
3(24 He) = 126C + œE.
Определите энергетический выход этой реакции, если энергия связи ядра гелия-4 равна 28,3 МэВ, а ядра угле- рода-12 равна 92,2 МэВ.
8.4. Если температура в ядре звезды превышает 1,5ж108 K (последовательность красных гигантов и сверхгигантов), то возможна следующая термоядерная реак-
öèÿ:136C + 24 He = 168O + 10 n + œE. Определите энергети-
ческий выход этой реакции, если энергия связи углеро- да-13 равна 97,1 МэВ, гелия-4 — 28,3 МэВ и кислоро- да-16 — 127,6 МэВ.
