рф Вариант № 1

1. Какую (в МэВ) пороговую кинетическую энергию необходимо сообщить протону, чтобы он смог расщепить покоящееся ядро тяжелого водорода (дейтерия)? Масса ядра дейтерия 2.014 а.е.м.

2. Вычислить (в МэВ) энергию связи, приходящуюся на один нуклон в ядре изотопа серебра (массовое число 108, зарядовое число 47). Масса ядра этого изотопа 107.884 а.е.м.

3. Найти (в МэВ) энергию связи ядра изотопа урана (массовое число 238, зарядовое число 92), если известно, что его масса равна 238.029 а.е.м.

4. Какая (в МэВ) энергия выделяется в результате слияния двух ядер дейтерия, если в результате образуется ядро изотопа гелия (массовое число 3, зарядовое число 2) и нейтрон. Энергия связи ядра дейтерия 2.2 МэВ, ядра изотопа гелия 7.7 МэВ.

5. За четверо суток распалась половина начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить постоянную распада.

6. Образец содержит 1000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько ядер останется нераспавшимися через промежуток времени Т/2?

7. За два дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 1.45 раза. Определить период полураспада радона в сутках.

8. Сколько атомов распадается за 1 год в 1 г урана, период полураспада которого равен 10⁹ лет, а массовое число ядра 238?

9. Торий (порядковый номер в периодической системе 90, массовое число ядра 232) является радиоактивным элементом. Сколько альфа-частиц выбрасывает 1 г тория за 1 секунду? Период полураспада тория 1.3910¹¹ лет. Принять, что 1 год соответствует 310⁷ секунд.

рф Вариант № 2

1. Какую (в МэВ) минимальную кинетическую энергию нужно сообщить протону, чтобы он смог расщепить покоящееся ядро тяжелого водорода (массовое число 2), энергия связи которого равна 2.2 МэВ.

2. С какой скоростью должен нейтрон налететь на ядро кремния (массовое число М=28, зарядовое число Z=14, энергия связи Е=236.5 МэВ), чтобы в результате реакции образовалось ядро алюминия (М=28, Z=13, Е=232.7 МэВ) и протон?

3. Вычислить (в а.е.м. с точностью до 0.01) дефект массы ядра изотопа гелия (массовое число 4, зарядовое число 2), если известно, что масса атома гелия равна 4.0026 а.е.м.

4. Найти (в МэВ) энергию связи ядра, которое имеет одинаковое число протонов и нейтронов и радиус в 1.6 раза меньше радиуса ядра калия с массовым числом М=41. Ответ выбрать из следующих значений энергии связи, данных в МэВ: энергия связи ядра гелия (М=4) 28.3; лития (М=6) 32.0; бериллия (М=8) 56.5; бора (М=10) 64.7; углерода (М=12) 92.2; азота (М=14) 104.7; кислорода (М=16) 127.6.

5. Вычислить удельную активность плутония (массовое число 239) период полураспада которого равен 24000 лет.

6. Постоянная распада ядра азота равна 1.110^–3 c^–1. Определить, какая (в %) часть атомов препарата азота распадается за 5 минут.

7. Чтобы определить возраст древней ткани, найденной в одной из египетских пирамид, была определена концентрация в ней атомов углерода. Она оказалась соответствующей 9.2 распадам в минуту на один грамм углерода. Концентрация углерода в живых растениях соответствует 14 распадам в минуту на один грамм углерода. Период полураспада углерода равен 5730 лет. Исходя из этих данных, оцените возраст ткани в годах.

8. Найти активность 1 мг полония (массовое число ядра 210), если постоянная распада равна 5.7710^–8 с^–1).

9. Постоянная распада бета-изотопа хлора равна 310^–4 c^–1. Определить вероятность того, что ядро распадается за промежуток времени, равный 100 секундам.

рф Вариант № 3

1. Найти (в МэВ) энергию связи ядра, которое имеет одинаковое число протонов и нейтронов и радиус ядра в 1.5 раза меньше радиуса ядра алюминия с массовым числом М=27. Ответ выбрать из следующих значений энергий связи, данных в МэВ: энергия связи ядра гелия (М=4) 28.3; лития (М=6) 32.0; бериллия (М=8) 56.5; бора (М=10) 64.7; углерода (М=12) 92.2; азота (М=14) 104.7; кислорода (М=16) 127.6.

2. Протоны, налетающие на неподвижные литиевые ядра (массовое число М=7, зарядовое число Z=3, энергия связи Е=39.2 МэВ), возбуждают реакцию, в результате которой образуются нейтроны и ядра бериллия (Z=4, М=7, Е=37.6 МэВ). При каком (в МэВ) значении кинетической энергии протона возникший нейтрон может оказаться покоящимся?

3. Протон с кинетической энергией 1.0 МэВ взаимодействует с ядром лития (зарядовое число Z=3, массовое число М=7, энергия связи Е=39.2 МэВ). В результате этой реакции образуется 2 ядра гелия (Z=2, М=4, Е=28.3 МэВ). Найти (в градусах) угол между направлениями разлета ядер гелия, если разлет происходит симметрично по отношению к направлению налетающего протона.

4. Определить (в МэВ) энергию реакции взаимодействия ядра изотопа лития (массовое число М=7, зарядовое число Z=3) с протоном, в результате которой образуется ядро изотопа бериллия (М=7, Z=4) и нейтрон. Энергия связи ядер изотопов лития и бериллия 39.2 МэВ и 37.6 МэВ соответственно.

5. Период полураспада плутония равен 24100 лет. Определить, какая доля атомов препарата плутония распадается за 10 лет.

6. Какое (в тоннах) количество урана (массовое число 238, период полураспада 4.510⁹ лет) будет обладать такой же активностью как 1 мг стронция (массовое число 90, период полураспада 29 суток)?

7. Период полураспада радия 1600 лет. Вычислить вероятность для одного атома распасться в течение 1 мин.

8. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из ядра лития (массовое число 8) после одного электронного бета-распада и одного альфа-распада.

9. Определить, во сколько раз удельная активность урана (массовое число ядра 238) меньше удельной активности радия (массовое число ядра 226). Период полураспада урана 4.510⁹ лет, радия – 1600 лет.

рф Вариант № 4

1. Вычислить (в МэВ) энергию, необходимую для разделения ядра неона (массовое число 20) на две альфа-частицы и ядро углерода (массовое число 12), если энергия связи, приходящаяся на один нуклон в ядрах неона, гелия и углерода, равна соответственно 8.03 МэВ, 7.07 МэВ и 7.68 МэВ.

2. Что представляет собой гамма-излучение? 1) поток мезонов; 2) поток нейтронов сверхвысоких энергий; 3) поток нейтрино; 4) поток электромагнитного излучения большой энергии; 5) поток высокоэнергетических электронов.

3. Считая, что в одном акте деления ядра урана (массовое число 235) освобождается энергия 200 МэВ, определить энергию, выделяющуюся при полном сгорании одного килограмма этого изотопа урана.

4. Найти (в МэВ) пороговую кинетическую энергию протона, взаимодействующего с ядром лития (зарядовое число Z=3, массовое число М=7, энергия связи Е=39.2 МэВ), в результате чего образуется дейтрон (Z=1, М=2, Е=2.2 МэВ) и изотоп ядра лития (М=6, Е=32.0 МэВ).

5. Определить число атомов, распадающихся в радиоактивном препарате за 10 с, если его активность равна 0.1 МБк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.

6. Образец радиоактивного радона содержит 10¹⁰ радиоактивных атомов с периодом полураспада 3.825 суток. Сколько атомов радона распадается за сутки?

7. За четыре дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 2.9 раза. Определить постоянную распада.

8. Период полураспада радия 1600 лет. Вычислить среднюю продолжительность жизни атомов радия в годах.

9. За восемь суток распалось 75% начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить (в сутках) период полураспада.

рф Вариант № 5

1. Из перечисленных ниже счетчиков элементарных частиц указать те, которые не позволяют в принципе измерять энергию частиц. а) пропорциональные счетчики; б) счетчики Гейгера-Мюллера; в) люминесцентные; г) черенковские счетчики; ж) полупроводниковые; Ответы: 1) а, г; 2) в, ж; 3) г; 4) б; 5) б, г.

2. Вычислить (в а.е.м. с точностью до 0.01) массу атома лития, энергия связи ядра которого 41,3 МэВ, зарядовое число 3, а массовое число 8.

3. Определить (в а.е.м. с точностью до 0.1) массу ядра кальция, с которым взаимодействовал нейтрон, если в результате образовались протон, нейтрон и ядро калия (зарядовое число 19, массовое число 39, энергия связи 391.2 МэВ).

4. Вычислить (в МэВ) энергию связи ядра изотопа водорода (массовое число 3, зарядовое число 1). Масса ядра изотопа водорода 3.0156 а.е.м.

5. За четыре дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 2.9 раза. Определить постоянную распада.

6. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из урана (порядковый номер в таблице Менделеева 92, массовое число ядра 238) после трех альфа-распадов и двух электронных бета-распадов.

7. Через какое (в часах) время распадется пятьдесят процентов имеющихся атомов цезия, если постоянная распада цезия равна 2.6710^–7 с^–1.

8. За какое (в сутках) время произойдет распад 2 мг полония, если в начальный момент его масса равна 0.2 г. Период полураспада полония 138 суток.

9. Вероятность радиоактивного распада равна... 1) числу ядер, распадающихся в единицу времени; 2) числу ядер, распадающихся в единицу времени в единице массы вещества; 3) времени, в течение которого распадается половина имеющихся радиоактивных ядер; 4) относительному уменьшению числа радиоактивных ядер за единицу времени. Какое из определений верное?

рф Вариант № 6

1. Сколько нейтронов содержится в ядре изотопа углерода (массовое число 10, зарядовое число 6)?

2. Для возбуждения реакции взаимодействия нейтрона с покоящимся ядром бора (зарядовое число Z=5, массовое число М=11, энергия связи Е=76.2 МэВ). Пороговая кинетическая энергия нейтронов равна 4.0 МэВ. В результате реакции образуется альфа-частица и ядро лития (Z=3, М=8, Е=41.3 МэВ). Найти (в МэВ) энергию этой реакции.

3. Найти число нуклонов в ядре кальция, являющемся изобаром ядра аргона с массовым числом 40 и зарядовым числом 18.

4. Вычислить (в а.е.м. с точностью до 0.01) массу ядра изотопа калия (зарядовое число 19, массовое число 41), у которого энергия связи на один нуклон равна 8.4 МэВ.

5. Вычислить удельную активность плутония (массовое число 239), период полураспада которого равен 2.410⁴ лет.

6. Постоянная распада рубидия равна 0.00077 с^–1. Определить (в минутах) его период полураспада T.

7. Найти активность 10^–9 кг полония (массовое число ядра 210). Период полураспада полония равен 138 суткам.

8. Удельная активность радиоактивного вещества равна... 1) числу ядер, распадающихся в единицу времени; 2) числу ядер, распадающихся в единицу времени в единице массы вещества; 3) времени, в течение которого распадается половина имеющихся радио активных ядер; 4) относительному уменьшению числа радиоактивных ядер за единицу времени. Какое из определений верное?

9. Определить, какая (в %) доля первоначального числа атомов радия распадается за 3200 лет. Период полураспада радия равен 1600 лет.

рф Вариант № 7

1. Покоящееся радиоактивное ядро аргона (зарядовое число Z=18, массовое число М=35) выбросило позитрон и нейтрино. Найти (МэВ с точностью до 0.1) энергетический выход позитронного распада ядра. При расчете учесть массы электронных оболочек атомов, массу покоя нейтрино принять равной нулю. Массы атомов аргона и хлора равны 34.985 и 34.976 а.е.м. соответственно.

2. При взаимодействии ядра изотопа лития (массовое число М=7, зарядовое число Z=3) с альфа-частицей образуется ядро изотопа бора (М=10, Z=5) и нейтрон. Определить (в МэВ) энергию этой ядерной реакции, если энергии связи ядер изотопов лития, бора и гелия равны соответственно 39.2 МэВ, 64.7 МэВ, 28.3 МэВ.

3. Найти (в МэВ) энергию, необходимую для разделения ядра изотопа кислорода с массовым числом 16 на четыре одинаковых частицы. Энергия связи ядер атомов кислорода и гелия 127.6 МэВ и 28.3 МэВ соответственно.

4. Ядро бора (массовое число 10, зарядовое число 5) может захватывать нейтрон, в результате чего происходит расщепление ядра бора на ядро лития и гелия. Написать ядерную реакцию и определить (в МэВ) энергию, освобождающуюся при этой реакции. Массы ядер лития, бора и гелия равны 7.016 а.е.м, 10.01294 а.е.м, 4.0026 а.е.м, соответственно.

5. Какая (в %) часть начального количества ядер радиоактивного элемента распадается за время, равное средней продолжительности жизни этого элемента?

6. Определить массовое число ядра изотопа, образующегося из изотопа тория (массовое число 232) в результате четырех альфа-распадов и двух электронных бета-распадов.

7. Масса радиоактивного препарата полония (массовое число ядра 210) равна 0.2 г. За какое (в сутках) время произойдет распад 20 мг этого вещества? Постоянная распада полония 5.7710^–8 с^–1).

8. Определить постоянную распада таллия, если известно, что через 300 дней его активность уменьшилась в 3.2 раза.

9. Древесный уголь, обнаруженный на стоянке древнего человека, содержит изотоп углерода, при жизни усвоенный растениями. Удельная активность угля 10 единиц/(минутуграмм). Удельная активность в живом дереве 15.3 единиц/(минутаграмм). Сколько (в годах) времени прошло с момента прогорания костра древнего человека? Период полураспада углерода равен 5593 года.

рф Вариант № 8

1. Найти (в МэВ) энергетический выход реакции синтеза двух ядер дейтерия, в результате которой образуется ядро трития и протон. Энергия связи ядра дейтерия 2.2 МэВ, ядра трития 8.5 МэВ.

2. Каким образом осуществляется взаимодействие между нуклонами в ядре? 1) путем обмена гамма-квантами между нуклонами; 2) при столкновении нуклонов друг с другом; 3) за счет кулоновского взаимодействия между нуклонами; 4) путем обмена виртуальными частицами-пионами; 5) за взаимодействие нуклонов ответственны гравитационные силы.

3. Найти число нейтронов в ядре азота, являющемся изобаром ядра углерода с массовым числом 13.

4. Найти минимальную скорость альфа-частицы (массовое число М=4, зарядовое число Z=2, энергия связи Е=28.3 МэВ), которой она должна обладать перед соударением с ядром лития (М=7, Z=3, Е=39.2 МэВ), чтобы в результате реакции образовались ядро бора (М=10, Z=5, Е=64.7 МэВ) и нейтрон.

5. Через какое (в сутках) время распадется 75% имеющихся атомов полония, если непрерывно удалять радиоактивные продукты распада? Период полураспада полония равен 138 суток.

6. Какой порядковый номер в таблице Менделеева будет иметь элемент, образующийся из урана (порядковый номер в периодической системе 92, массовое число – 239 ) после двух электронных бета-распадов и одного альфа-распада?

7. Сколько бета-частиц испускает за сутки 1 мкг радиоизотопа фосфора (массовое число равно 32, период полураспада – 14,3 суток).

8. Образец содержит 5000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько ядер останется нераспавшимися через промежуток времени, равный Т?

9. Определить (в годах) период полураспада таллия, если известно, что через 100 дней его активность уменьшилась в 1.07 раза.

рф Вариант № 9

1. Пользуясь значениями масс протонов и нейтронов, найти (в МэВ) среднюю энергию связи на один нуклон в ядре кислорода с массовым числом 16 и зарядовым числом 8. Масса ядра кислорода 16 а.е.м.

2. При образовании ядра изотопа кислорода из 8 протонов и 7 нейтронов выделилось 112 МэВ энергии. Найти (в а.е.м. с точностью до 0.01) дефект массы ядра данного изотопа.

3. Какую (в МэВ) наименьшую энергию нужно затратить, чтобы оторвать один нейтрон от ядра азота (массовое число 14, зарядовое число 7)? Масса ядра изотопа азота с массовым числом 14 равна 14.0075 а.е.м., а ядра изотопа азота с массовым числом 13 равна 13.0099 а.е.м.

4. Что такое дефект массы ядра? 1) изменение массы ядра при взаимопревращениях нуклонов в ядре; 2) уменьшение массы ядра при радиоактивном распаде; 3) уменьшение суммарной массы при образовании ядра из нуклонов; 4) изменение массы ядра при поглощении ядром элементарной частицы.

5. Активность препарата урана (массовое число ядра 238) равна 2.410⁴ распадов в секунду. Масса препарата 2 г. Найти постоянную распада урана.

6. Активность препарата уменьшилась в 250 раз. Скольким периодам полураспада Т равен протекший промежуток времени?

7. Счетчик Гейгера, установленный вблизи препарата радиоактивного изотопа серебра, регистрирует поток бета-частиц. При первом измерении поток частиц был равен 87 с^–1, а по истечении времени, равного 1 суткам, поток оказался равным 22  с^–1. Определить (в сутках) период полураспада изотопа.

8. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из ядра лития (массовое число 8) после одного электронного бета-распада и одного альфа-распада.

9. Препарат содержит 1000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько ядер распадется за промежуток времени, равный Т?

рф Вариант № 10

1. Считая, что в одном акте деления ядра урана (массовое число 235) освобождается 200 МэВ энергии, определить массу каменного угля с теплотворной способностью 30 кДж/г, эквивалентную в тепловом отношении одному килограмму урана.

2. Найти (в МэВ)пороговую энергию нейтрона, вступившего в реакцию с ядром кальция (зарядовое число Z=20, массовое число М=40, энергия связи Е=342 МэВ), в результате которой образовались ядро калия (Е=333.7 МэВ), протон и нейтрон.

3. Какой из типов радиоактивного излучения обладает непрерывным энергетическим спектром? а) альфа-лучи; б) бета-лучи; в) гамма-лучи. Ответы: 1) а; 2) б; 3) в; 4) а, б; 5) а, в; 6) б, в; 7) а, б, в.

4. Вычислить (в МэВ с точностью до 0.1) энергию связи, приходящуюся на один нуклон в ядре изотопа бериллия (массовое число 9, зарядовое число 4). Масса изотопа бериллия 9.01218 а.е.м.

5. Постоянная радиоактивного распада изотопа йода равна 8.5810^–2 1/сутки. Вычислить вероятность того, что данный атом распадается в течение ближайшей секунды.

6. Вычислить активность одного грамма изотопа натрия (массовое число равно 24), если постоянная распада этого изотопа равна 1.2810^–5 с^–1.

7. Активность радиоактивного вещества равна... 1) числу ядер, распадающихся в единицу времени; 2) числу ядер, распадающихся в единицу времени в единице массы вещества; 3) времени, в течении которого распадается половина имеющихся радиоактивных ядер; 4) относительному уменьшению числа радиоактивных ядер за единицу времени. Укажите верное определение.

8. Удельная активность радиоактивного вещества равна... 1) числу ядер, распадающихся в единицу времени; 2) числу ядер, распадающихся в единицу времени в единице массы вещества; 3) времени, в течение которого распадается половина имеющихся радио активных ядер; 4) относительному уменьшению числа радиоактивных ядер за единицу времени. Какое из определений верное?

9. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из урана (порядковый номер в таблице Менделеева 92, массовое число ядра 238) после трех альфа-распадов и двух электронных бета-распадов.

рф Вариант № 11