Задачи для самостоятельного и индивидуального решения

1. Определить дефект массы и энергию связи ядра атома гелия ₂Не⁴. (0,03040 а.е.м.; 28,3 МэВ)

2. Найти дефект массы и энергию связи ядра атома углерода ₆С¹⁴. (0,1131 а.е.м.; 105,3 МэВ)

3. Найти энергию связи и удельную энергию связи, т. е. энергию связи на один нуклон ядра атома углерода ₆С¹². (92,2 МэВ; 7,68 МэВ/нуклон)

4. Период полураспада изотопа полония ₈₄Ро²¹⁸ равен 3,05 мин. Вычислить постоянную распада полония. (3,7810^-3 с^-1)

5. Период полураспада трития ₁Н³ Т=12 лет. Вычислить массу распавшихся ядер трития через 24 года, если к моменту начала отсчета его масса m₀=2кг. (1,5 кг)

6. Вычислить массу нераспавшихся ядер трития через 6 лет, если к моменту начала отсчета его масса m₀=1 кг. Период полураспада трития 12 лет. (0,71 кг)

7. Вычислить массу распавшихся ядер трития за 1 сутки, если к моменту начала отсчета его масса m₀=1 кг. Период полураспада трития 12 лет. (158 мг)

8. Найти число нераспавшихся ядер в одном моле трития через 36 лет. Период полураспада трития 12 лет. (7,510²²)

9. Подтвердите расчетом, что при ядерной реакции

₃Li⁶ + ₁H²  ₃Li⁷ + ₁P¹

выделяется энергия 5,53 МэВ.

10. При делении одного ядра урана ₉₂U²³⁵ на два осколка в ядерном реакторе выделяется около 200 МэВ энергии. Сколько энергии выделится при делении всех ядер, содержащихся в 1 кг урана? (8,210⁷ МДж)

11. Вычислить тепловую мощность ядерного реактора, который расходует 1 г урана ₉₂U²³⁵ в час, если при делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ? (2,310⁴ кВт)

12. Вычислить электрическую мощность атомной электростанции, потребляющую в сутки 0,5 кг урана при к.п.д. 22%. При делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. (10⁵ кВт)

13. Вычислить изменение массы при делении ядер одного моля урана U²³⁵. При делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. (213 мг)

14. Вычислить энергию термоядерной реакции

₁H² + ₁H³  ₂He⁴ + ₀n¹.

(17,6 МэВ)

15. Период полураспада трития Т_1/2=12 лет. Определить постоянную распада. (1,8210^-9 с^-1)

16. Период полураспада йода ₅₃І¹³¹ Т_1/2 = 8 сут. Определить его постоянную распада. (10^-6 с^-1)

17. Постоянная радиоактивного распада изотопа ₁₂Mg²⁷ =1,1510^-3с^-1. Определить период полураспада этого элемента. (600 с)

18. При делении одного ядра урана ₉₂U²³⁵ на два осколка в ядерном реакторе выделяется энергия 200 МэВ. Сколько энергии выделится при делении всех ядер, содержащихся в изотопе урана массой m=2 кг? (1,6410⁸ МДж)

19. Период полураспада радия ₈₈Ra²¹⁹ T_1/2 =10^-3 с. Определить постоянную распада  этого элемента. (690 с^-1)

20. Вычислить дефект массы и энергию связи ядра дейтерия ₁Н². (0,00240 а.е.м.; 2,23 МэВ)

21. Сколько энергии освободится при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро? (8,49 МэВ)

22. Найти удельную энергию связи, т. е. энергию, приходящуюся на один нуклон, ядра углерода ₆С¹². (7,68 МэВ)

23. Определить дефект массы и энергию связи ядра трития ₁H³. (0,00912 а.е.м; 8,49 МэВ)

24. Вычислить удельную энергию связи, т.е. энергию, приходящуюся на один нуклон, ядра ₂Не³. (2,57 МэВ)

25. Сколько энергии необходимо затратить для того, чтобы ядро гелия ₂Не⁴ разделить на нуклоны? (28,3 МэВ)

26. Сколько энергии выделится при образовании одного ядра гелия ₂Не⁴ из протонов и нейтронов? (28,3 МэВ)

27. Определить энергию, выделившуюся при образовании гелия ₂Не⁴ массой m=1 г из протонов и нейтронов. (6,8310⁵ МДж)

28. Определить энергию, необходимую для того, чтобы ядро ₃Li⁷ разделить на нуклоны. (39,3 МэВ)

29. Ядро какого атома состоит из одного протона и одного нейтрона? Определить энергию связи этого ядра. (2,23 МэВ)

30. Ядро какого элемента состоит из трех протонов и трех нейтронов? Определить энергию связи этого ядра. (32 МэВ)

31. Вычислить энергию ядерной реакции

₇N¹⁴ + ₁Н²  ₇N¹³ + ₁Н³

Выделяется или поглощается эта энергия? ( - 4,3 МэВ; поглощается)

32. Вычислить энергию ядерной реакции

₄Ве⁹ + ₂He⁴  3 ₂He⁴+ ₀n¹

Выделяется или поглощается эта энергия? ( - 1,56 Мэв; поглощается)

33. Сколько энергии поглощается при ядерной реакции

₃Li⁷ + ₂Не⁴  ₅В¹⁰ + ₀n¹. (2,79 МэВ)

34. Сколько энергии выделится при ядерной реакции

₄Ве⁹ + ₁H²  ₅B¹⁰ + ₀n¹. (4,37 МэВ)

35. Вычислить энергию ядерной реакции

₇N14 + ₀n¹  ₆С¹⁴ + ₁H¹

Выделяется или поглощается эта энергия? (0,624 МэВ; выделяется)

36. Во сколько раз энергия связи ядра лития ₃Li⁷ больше энергии связи ядра лития ₃Li⁶? (1,23)

37. Ядро изотопа фосфора ₁₅P³² выбросило отрицательно заряженную -частицу. В какое ядро превратилось ядро фосфора? Написать реакцию и вычислить дефект массы нового ядра. (₁₆S³²; 0,235 а. е. м.)

38. Подтвердите расчетом, что при ядерной реакции

₃Li⁶ + ₁H²  ₃Li⁷ + ₁H¹

выделяется энергия Е=5,03 МэВ.

39. Вычислить энергию термоядерной реакции

₁Н² + ₁H²  ₂He³ + ₀n¹. (3,26 МэВ)

40. Вычислить энергию термоядерной реакции

₁H³ + ₁Н²  ₂He⁴ + ₀n¹. (17,6 МэВ)

41. Какая часть атомов радиоактивного вещества изотопа ₉₀Th²³⁴, период полураспада которого Т=24,1 дня, распадается за сутки, месяц?

42. За восемь дней распалось 75% начального количества радиоактивного изотопа. Определить период полураспада.

43. У некоторого радиоизотопа постоянная распада =1,4410^-3с^-1. Через какое время число атомов изотопа уменьшится вдвое?

44. Изотоп ₉₀Th²³² испытал 3 -распада и 2 -распада. Определить порядковый номер и массовое число получившегося изотопа химического элемента.