Варіант 13

1. Визначити, з яких нуклонів складається ядро , розрахуйте питому енергію зв’язку цього ядра (результат у МеВ); знайдіть у довіднику ізотопи цього ядра і запишіть.

2. Поясніть Комптон-ефект. Яким буде енергетичний спектр електронів та як міняється переріз Комптон-ефекту від енергії гамма–квантів.

3. Який із приведених прикладів бета-розпаду не може відбутися: ... чи.... Чому саме так?

4. Поясніть термін «екзотермічні реакції». Приведіть приклади.

5. При яких умовах може протікати ланцюгова реакція поділу ядер ?

6. Поясніть термін первинне «космічне випромінювання», його склад.

Відповідь:

1. 6 протонів і 6 нейтронів; ε_зв =7,680053 МеВ; ізотопи: ^{10, 11, 12, 13,14} С.

2. Комптон-ефект ‑ розсіювання гамма-квантів на електронах. Спектр Комптон-електронів ‑ неперервний, бо енергія розсіяних гамма-квантів залежить від кута розсіювання. Переріз Комптон-ефект зменшується в енергію гамма-квантів.

3. ‑ бета-розпад, який здійснюється.

‑ енергетично заборонений, бо маса протона менша нейтрона.

4. Екзотермічні реакції – ядерні реакції, у яких енергія реакції Q>0.

Приклади: , Q=+5.7MeV.

, Q=+17.6MeV.

5. Ланцюгова реакція поділу ядер може відбуватись при умові, що коефіцієнт розмноження нейтронів k у блокові урану буде:. Це можливо, коли розміри уранового блоку перевищують критичний розмір, для якого.

6. Первинне космічне випромінювання – це потік високо енергетичних (Е>10¹⁰еВ) від космічних об’єктів. Це переважно протони, альфа-частинки, але також ядра атомів.

Варіант 14

1. Визначити, з яких нуклонів складається ядро , розрахуйте питому енергію зв’язку цього ядра (результат у МеВ); знайдіть у довіднику ізотопи цього ядра і запишіть.

2. Поясніть процес утворення електронно-позитронних пар. Яким буде енергетичний спектр електронів та позитронів, як міняється переріз процесу від енергії гамма –квантів.

3. Довести, чи можливий такий розпад: .

4. Поясніть термін «ендотермічні реакції». Приведіть приклади.

5. Які ядерні реакції є джерелом енергії на Сонці та зірках. Приведіть приклад.

6. Поясніть термін вторинне «космічне випромінювання», який його склад.

Відповідь:

1. 12 протонів і 13 нейтронів; ε_зв =8,222174 МеВ; ізотопи: ,,²⁵M_g, ,,.

2. У полі ядер гама-кванти з енергіями більше за 2m_ec²=1,022MeV можуть народжувати пару е⁺‑е^‑

Переріз процесу утворення пар вище порогу зростає, а потім змінюється мало.

3. неможливий, бо m(⁹⁰Y)(89.90674)< m(⁹⁰Sr)(89.90733)

Маса вихідного ядра менша за масу кінцевого.

4. ендотермічна ядерна реакція має енергію реакції Q<0. Для її здійснення початкова енергія частинок має бути більшою деякого порогового значення.

, Q=2,223MeV

5. У центрі сонця здійснюється термоядерний синтез, у якому з 4-ох протонів утворюється ядро . Це можливо завдяки слабкій взаємодії:

,

, ,

6. Первинне космічне випромінювання – це потік високо енергетичних (Е>10¹⁰еВ) від космічних об’єктів. Це переважно протони, альфа-частинки, але також ядра атомів.

Варіант 15

1. Визначити, з яких нуклонів складається ядро ; розрахуйте питому енергію зв’язку цього ядра (результат у МеВ); знайдіть у довіднику ізотопи цього ядра і запишіть.

2. Поясніть процес анігіляції електронів і позитронів. Яка буде енергія анігіляційних гамма-квантів.

3. Яка енергія виділилась джерелом активністю 10⁶ Бк протягом 1 хвилини, якщо на кожний розпад випромінювалась одна α–частинка з енергією 5 МеВ.

4. Приведіть приклади прямих реакцій під впливом дейтронів, нейтронів.

5. Оцініть енергію реакції поділу ядра тепловим нейтроном.

6. Поясніть термін «радіаційні пояси Землі».