Serov_Fizika_ch_2 / !poz017
.pdf61
674.Определите энергию, необходимую для разделения ядра Ne20 на две альфа - частицы и ядро C12. Энергии связи на один нуклон в ядрах Ne20, He4 и C12 равны, соответственно 8,03; 7,07 и 7,68 МэВ.
675.В одном акте деления ядра урана U235 освобождается энергия 200 МэВ. Определите: а) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа урана
массой 1 кг; б) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания 29,3 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана U235.
676.Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30 %. Определите месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.
677.Считая, что в одном акте деления ядра урана U235 освобождается энергия 200 МэВ, определите массу этого изотопа, подвергшегося делению при взрыве атомной
бомбы с тротиловым эквивалентом 3 107 кг, если тепловой эквивалент тротила 4,19 МДж/кг.
678. Напишите недостающие обозначения (x) в следующих ядерных реакциях: а) B10
(x, α) Be8; б) O17 (d, n) X; в) Na23 (p, x) Ne20; г) X (p, n) Ar37.
679.Ядро бора 5B10 захватывает нейтрон, в результате чего происходит расщепление ядра бора на ядра лития и гелия. Напишите ядерную реакцию и определите энергию, освобождающуюся при этой реакции.
680.При облучении нейтронами атомов 11Na23 последний превращается в радиоактивный изотоп 11Na24 с периодом полураспада 15,3 часа. Какая доля первоначальной массы радиоактивного натрия останется через 30,6 часа после прекращения облучения нейтронами? Напишите схему реакции.
62
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Основные физические постоянные (округленные значения)
Физическая постоянная |
Обозначение |
|
Значение |
||||||||
Нормальное |
|
ускорение |
|
g |
9,81 м/с2 |
|
|
||||
свободного падения |
|
|
|
|
|
6,67 10-11 м3/(кг с2 ) |
|||||
Гравитационная постоянная |
|
G |
|||||||||
Постоянная Авогадро |
|
|
NА |
6,02 1023 моль-1 |
|||||||
Молярная газовая постоянная |
|
R |
8,31 Дж/(моль К) |
||||||||
Постоянная Больцмана |
|
|
k |
1,38 10-23 Дж/K |
|||||||
Объем одного моля идеального |
|
V0 |
22,4 10-3 м3 /моль |
||||||||
газа при нормальных условиях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(T0 =273 K, p0 =1,01 105 Па) |
|
|
|
1,60 10-19 Кл |
|||||||
Элементарный заряд |
|
|
|
e |
|||||||
Скорость света в вакууме |
|
c |
3,00 108 м/с |
||||||||
Постоянная |
|
Стефана- |
|
σ |
5,67 10-8 Вт/(м2 К4 ) |
||||||
Больцмана |
|
|
|
|
|
|
2,90 10-3 м К |
||||
Постоянная |
Вина |
в |
первом |
|
b1 |
||||||
законе (смещения) |
|
|
|
|
|
1,3 10-5 Вт/(м3 К5 ) |
|||||
Постоянная |
Вина |
во |
втором |
|
b2 |
||||||
законе |
|
|
|
|
|
|
6,63 10-34 Дж с |
||||
Постоянная Планка |
|
|
|
h |
|||||||
Постоянная Ридберга |
|
|
R |
1,1 107 м-1 |
|
||||||
Радиус Бора |
|
|
|
|
a |
0,529 10-10 м |
|||||
Комптоновская длина |
волны |
|
Λ |
2,43 10-12 м |
|||||||
электрона |
|
|
|
|
|
|
|
|
-23 |
2 |
|
Магнетон Бора |
|
|
|
µ |
B |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
0,927 10 |
|
|
A м |
||
Энергия ионизации |
атома |
|
Ei |
2,18 10-18 Дж (13,6 эВ) |
|||||||
водорода |
|
|
|
|
|
|
1,66 10-27 кг |
||||
Атомная единица массы |
|
|
а.е.м. |
||||||||
Электрическая постоянная |
|
ε |
0 |
|
-12 |
Ф/м |
|||||
|
|
|
|
|
|
8,85 10 |
|
|
|||
Магнитная постоянная |
|
|
µ0 |
4π10-7 Гн/м |
|||||||
2. Некоторые астрономические величины |
|
|
|
|
|
||||||
Радиус Земли |
|
|
|
6,37 106 м |
|
|
|
|
|
||
Масса Земли |
|
|
|
|
5,98 1024 кг |
|
|
|
|
|
|
Радиус Солнца |
|
|
|
6,95 108 м |
|
|
|
|
|
||
Радиус Луны |
|
|
|
|
1,74 106 м |
|
|
|
|
|
|
Масса Луны |
|
|
|
|
7,33 1022 кг |
|
|
|
|
|
|
Среднее |
расстояние |
между |
3,84 108 м |
|
|
|
|
|
|||
центрами Земли и Луны |
|
|
1,49 1011 м |
|
|
|
|
|
|||
Среднее |
расстояние |
между |
|
|
|
|
|
||||
центрами Солнца и Земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
63
3. Плотность твердых тел |
|
|
|
|
|
|
|
Твердое тело |
ρ , кг/м3 |
Твердое тело |
ρ , кг/м3 |
Алюминий |
2,7 103 |
Медь |
8,93 103 |
Барий |
3,5 103 |
Никель |
8,90 103 |
Ванадий |
6,02 103 |
Нихром |
8,4 103 |
Висмут |
9,80 103 |
Свинец |
11,3 103 |
Вольфрам |
19,75 103 |
Серебро |
10,5 103 |
Железо |
7,85 103 |
Цезий |
1,90 103 |
Лед |
0,92 103 |
Цинк |
7,15 103 |
Литий |
0,53 103 |
Фарфор |
2,3 103 |
4. Плотность жидкостей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жидкость |
|
ρ , кг/м3 |
|||
Вода (при 4° С) |
|
|
1,00 103 |
||
Глицерин |
|
|
1,26 103 |
||
Керосин |
|
|
0,8 103 |
||
Масло |
|
|
0,9 103 |
||
Ртуть |
|
|
13,6 103 |
||
Сероуглерод |
|
|
1,26 103 |
||
Спирт |
|
|
0,8 103 |
||
5. Коэффициент поверхностного натяжения жидкостей |
|||||
Жидкость |
σ, мН/м |
Жидкость |
|
σ, мН/м |
|
Вода |
72 |
Ртуть |
|
500 |
|
Мыльная пена |
40 |
Спирт |
|
22 |
|
6. Эффективный диаметр молекулы |
|
|
|
||
Газ |
Диаметр, м |
Газ |
|
Диаметр, м |
|
Азот |
3,0 10-10 |
Гелий |
|
1,9 10-10 |
|
Водород |
2,3 10-10 |
Кислород |
|
2,7 10-10 |
|
7. Диэлектрическая проницаемость |
|
|
|
||
Вещество |
Проницаемость |
Вещество |
|
Проницаемость |
|
Вода |
81 |
Парафин |
|
2,0 |
|
Трансформатор- |
2,2 |
Стекло |
|
7,0 |
|
ное масло |
|
|
|
|
|
8. Удельное сопротивление металлов |
|
|
|
||
Металл |
ρ, Ом м |
Металл |
|
ρ, Ом м |
|
Вольфрам |
5,5 10-8 |
Никелин |
|
40 10-8 |
|
Железо |
9,8 10-8 |
Нихром |
|
110 10-8 |
|
Медь |
1,7 10-8 |
Серебро |
|
1,6 10-8 |
|
64
9. Энергия ионизации
Вещество |
|
|
Ei , Дж |
|
Ei , эВ |
|
Водород |
|
|
2,18 10-18 |
|
13,6 |
|
Гелий |
|
|
3,94 10-18 |
|
24,6 |
|
Литий |
|
|
1,21 10-17 |
|
75,6 |
|
Ртуть |
|
|
1,66 10-18 |
|
10,4 |
|
10. Показатель преломления |
|
|
|
|
||
Вещество |
Показатель |
|
Вещество |
Показатель |
||
Алмаз |
2,42 |
|
|
Сероуглерод |
1,63 |
|
Вода |
1,33 |
|
|
Скипидар |
1,48 |
|
Глицерин |
1,47 |
|
|
Стекло |
1,50 |
|
11. Работа выхода электронов из металла |
|
|||||
Металл |
|
|
А, Дж |
|
А, эВ |
|
Алюминий |
|
|
5,9 10-19 |
|
3,7 |
|
Вольфрам |
|
|
7,2 10-19 |
|
4,5 |
|
Калий |
|
|
3,5 10-19 |
|
2,2 |
|
Литий |
|
|
3,7 10-19 |
|
2,3 |
|
Медь |
|
|
7,04 10-19 |
|
4,4 |
|
Никель |
|
|
7,7 10-19 |
|
4,8 |
|
Платина |
|
|
10 10-19 |
|
6,3 |
|
Рубидий |
|
|
3,4 10-19 |
|
2,1 |
|
Серебро |
|
|
7,5 10-19 |
|
4,7 |
|
Цезий |
|
|
3,2 10-19 |
|
2,0 |
|
Цинк |
|
|
6,4 10-19 |
|
4,0 |
|
12. Относительные атомные массы (округленные значения) Ar и порядковые номера Z некоторых элементов
Элемент |
Символ |
Ar |
Z |
Элемент |
Символ |
Ar |
Z |
Азот |
N |
14 |
7 |
Марганец |
Mn |
55 |
25 |
Алюминий |
Al |
27 |
13 |
Медь |
Cu |
64 |
29 |
Аргон |
Ar |
40 |
18 |
Молибден |
Mo |
96 |
42 |
Барий |
Ba |
137 |
56 |
Натрий |
Na |
23 |
11 |
Ванадий |
V |
60 |
23 |
Неон |
Ne |
20 |
10 |
Водород |
H |
1 |
1 |
Никель |
Ni |
59 |
28 |
Вольфрам |
W |
184 |
74 |
Олово |
Sn |
119 |
50 |
Гелий |
He |
4 |
2 |
Платина |
Pt |
195 |
78 |
Железо |
Fe |
56 |
26 |
Ртуть |
Hg |
201 |
80 |
Золото |
Au |
197 |
79 |
Сера |
S |
32 |
16 |
Калий |
K |
39 |
19 |
Серебро |
Ag |
108 |
47 |
Кальций |
Ca |
40 |
20 |
Углерод |
C |
12 |
6 |
Кислород |
O |
16 |
8 |
Уран |
U |
238 |
92 |
Магний |
Mg |
24 |
12 |
Хлор |
Cl |
35 |
17 |
65
13. Массы атомов легких изотопов |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Символ |
|
|||
Изотоп |
|
Символ |
|
Масса, |
|
Изотоп |
|
Масса, |
||||||
|
|
|
|
|
а.е.м. |
|
|
|
|
|
4Be7 |
а.е.м. |
||
Нейтрон |
|
|
0n1 |
|
1,00867 |
|
Бериллий |
|
7,01693 |
|||||
|
|
|
1H1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4Be9 |
9,01219 |
|
Водород |
|
|
|
1,00783 |
|
Бор |
|
5B10 |
10,01294 |
|||||
|
|
|
1H2 |
|
2,01410 |
|
|
|
|
5B11 |
11,00930 |
|||
|
|
|
1H3 |
|
3,01605 |
|
|
|
|
6С12 |
|
|||
Гелий |
|
|
2He3 |
|
3,01603 |
|
Углерод |
|
12,00000 |
|||||
|
|
|
2He4 |
|
4,00260 |
|
|
|
|
6C13 |
13,00335 |
|||
|
|
|
3Li6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6C14 |
14,00324 |
|
Литий |
|
|
|
6,01513 |
|
Азот |
|
7N14 |
14,00307 |
|||||
|
|
|
3Li7 |
|
7,01601 |
|
Кислород |
|
8O16 |
15,99491 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8O17 |
16,99913 |
|
14. Периоды полураспада радиоактивных изотопов |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Изотоп |
|
|
|
|
|
Символ |
|
Период полураспада |
||||||
Актиний |
|
|
|
|
|
|
|
89Ac225 |
|
10 суток |
||||
Иод |
|
|
|
|
|
|
|
53J131 |
|
8 суток |
||||
Кальций |
|
|
|
|
|
|
|
20Ca45 |
|
164 суток |
||||
Кобальт |
|
|
|
|
|
|
|
27Co60 |
|
5,3 год |
||||
Магний |
|
|
|
|
|
|
|
12Mg27 |
|
10 мин |
||||
Полоний |
|
|
|
|
|
|
|
84Po210 |
|
184 суток |
||||
Радий |
|
|
|
|
|
|
|
88Ra226 |
|
1620 лет |
||||
Радон |
|
|
|
|
|
|
|
86Rn222 |
|
3,8 суток |
||||
Стронций |
|
|
|
|
|
|
|
38Sr90 |
|
27 лет |
||||
Фосфор |
|
|
|
|
|
|
|
15P32 |
|
14,3 суток |
||||
Церий |
|
|
|
|
|
|
|
58Ce144 |
|
285 суток |
||||
15. Масса и энергия покоя некоторых частиц |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частица |
|
|
|
|
m0 |
|
|
|
|
|
E0 |
|
||
|
|
|
а.е.м. |
|
|
|
кг |
|
|
МэВ |
|
Дж |
||
Электрон |
|
|
0,00055 |
|
9,11 10-31 |
|
0,511 |
|
8,16 10-14 |
|||||
Протон |
|
|
1,00728 |
|
1,672 10-27 |
|
938 |
|
1,50 10-10 |
|||||
Нейтрон |
|
|
1,00867 |
|
1,675 10-27 |
|
939 |
|
1,51 10-10 |
|||||
Дейтрон |
|
|
2,01355 |
|
3,35 10-27 |
|
1876 |
|
3,00 10-10 |
|||||
α - частица |
|
|
4,00149 |
|
6,64 10-27 |
|
3733 |
|
5,96 10-10 |
|||||
π0 - мезон |
|
|
0,14498 |
|
2,41 10-28 |
|
135 |
|
2,16 10-11 |
|||||
Учебное издание
Серов Игорь Константинович Перфильева Эмма Александровна Тарсин Алексей Вилхович Филиппов Геннадий Петрович
ФИЗИКА. Часть 2
Учебное пособие
Редактор Т.В.Николаева
Лицензия серия ЛР № 020827 от 29 сентября 1998 План 2000 г., позиция 17. Подписано в печать 30.10.2000 г. Компьютерный набор. Гарнитура Times New Roman. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 3.7. Уч. - изд. л. 5.0. Тираж 500 экз. Заказ №117.
Ухтинский государственный технический университет. 169300, г.Ухта, ул.Первомайская, 13.
Отдел оперативной полиграфии УГТУ. 169300, г.Ухта, ул.Октябрьская, 13.