- •Передмова
- •Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі
- •Загальні вказівки до вивчення дисципліни
- •Вказівки до самостійної роботи
- •Вказівки щодо розв'язування задач
- •Вимоги до оформлення контрольних робіт
- •Спектральні закономірності водню
- •Модель воднеподібного атома по Бору
- •Потенціали збудження та іонізації
- •Хвильові властивості речовини
- •Рівняння Шредінгера
- •Атом водню у квантовій механіці
- •Хвилі де Бройля
- •Співвідношення невизначеностей
- •Квантування орбітального моменту імпульсу електрона
- •Квантування орбітального магнітного моменту електрона
- •Спін електрона. Заповнення електронних оболонок і шарів.
- •Частинка у потенціальній ямі
- •Закономірності радіоактивних процесів
- •Поняття про ядерні реакції
- •Тинок,вони перетворювались на ядра ізотопу фосфору із викидом нейтронів:
- •Будова ядра
- •Дефект маси і енергія звязку ядра
- •Явище радіоактивного розпаду
- •Ядерні реакції
- •Енергетичний вихід ядерних реакцій
- •Рекомендована література
- •Тестові завдання з розділу “ядерна фізика”.........................................49 Будова ядра............................................………………………………………...49
- •Енергетичний вихід ядерних реакцій................................................................66
Енергетичний вихід ядерних реакцій
Визначити енергію Q, яка звільняється при ядерній реакції: Маси ізотопів берилію, дейтерію, бору і нейтрона відповідно дорівнюють 9,01219; 2,01410; 10,01294 і 1,00867 а.о.м.
А) 6,12 МеВ. Б) 4,36 МеВ. В) 2,84 МеВ. Г) 5,73 МеВ. Д) 3,48 МеВ.
Яка енергія Q звільняється при ядерній реакції: Маси ізотопів літію, водню і гелію відповідно дорівнюють 6,01703; 1,00814; 4,00388 і 3,01699 а.о.м.
А) 5,0 МеВ. Б) 2,5 МеВ. В) 4,0 МеВ. Г) 4,5 МеВ. Д) 3,0 МеВ.
Яка енергія Q, поглинається при ядерній реакції: Маси ізотопів азоту, гелію, кисню і водню відповідно дорівнюють 14,00752; 4,00388; 17,00453 і 1,00814 а.о.м.
А) 2,54 МеВ. Б) 3,42 МеВ. В) 4,26 МеВ. Г) 1,18 МеВ. Д) 5,07 МеВ.
Яка енергія Q поглинається при ядерній реакції: Маси ізотопів літію, гелію, бору і нейтрона відповідно дорівнюють 7,01823; 4,00388; 10,01612 і 1,00867 а.о.м.
А) 3,5 МеВ. Б) 5,0 МеВ. В) 4,5 МеВ. Г) 3,0 МеВ. Д) 2,5 МеВ.
Визначити енергію Q, яка звільняється при ядерній реакції: Маси ізотопів літію, дейтерію, берилію і нейтрона відповідно дорівнюють 7,01823; 2,01474; 8,00785 і 1,00867 а.о.м.
А) 15 МеВ. Б) 9 МеВ. В)1 12 МеВ. Г) 18 МеВ. Д) 6 МеВ.
Яка енергія Q звільняється при термоядерній реакції: Маси ізотопів дейтерію, тритію, гелію і нейтрона відповідно дорівнюють 2,01474; 3,01700; 4,00388 і 1,00867 а.о.м.
А) 15 МеВ. Б) 6 МеВ. В) 18 МеВ. Г) 9 МеВ. Д) 12 МеВ.
Яка енергія Q звільняється при ядерній реакції: Маси ізотопів літію, водню і гелію відповідно дорівнюють 7,01703; 1,00814 і 4,00388 а.о.м.
А) 12 МеВ. Б) 20 МеВ. В) 8 МеВ. Г) 16 МеВ. Д) 4 МеВ.
Яка енергія Q звільняється при термоядерній реакції: Маси ізотопів дейтерію, тритію і водню відповідно дорівнюють 2,01474; 3,01700 і 1,00814 а.о.м.
А) 20 МеВ. Б) 8 МеВ. В) 12 МеВ. Г) 16 МеВ. Д) 4 МеВ.
Яка енергія Q звільняється при термоядерній реакції: Маси ізотопів дейтерію, гелію і нейтрона відповідно дорівнюють 2,01474; 3,01699 і 1,00867 а.о.м.
А) 2,4 МеВ. Б) 3,6 МеВ. В) 1,8 МеВ. Г) 4,2 МеВ. Д) 3,0 МеВ.
Яку мінімальну енергію повинна мати -частинка, щоб могла відбутись ядерна реакція Маси ізотопів літію, гелію, бору і нейтрона відповідно дорівнюють 7,01823; 4,00388; 10,01612 і 1,00867 а.о.м.
А) 3,5 МеВ. Б) 4,0 МеВ. В) 2,5 МеВ. Г) 3,0 МеВ. Д) 1,5 МеВ.
Ядро ізотопу , захопивши протон, розпадається на дві -частинки. Нехтуючи енергією протона, визначте суму кінетичних енергій цих частинок. Маси ізотопів літію, водню і гелію, відповідно дорівнюють 7,01823; 1,00814 і 4,00388 а.о.м.
А) 17 МеВ. Б) 26 МеВ. В) 12 МеВ. Г) 34 МеВ. Д) 21 МеВ.
Визначте частоту -випромінювання, яке утворюється при термоядерній реакції: якщо -частинка набуває енергії 19,7 МеВ. Маси ізотопів водню, тритію і гелію відповідно дорівнюють 1,00814; 3,01700 і 4,00388 а.о.м.
А) 8,71019 Гц. Б) 1,61018 Гц. В) 4,81017 Гц. Г) 9,41018 Гц. Д) 2,21019 Гц.
Визначте найменшу енергію -кванту, потрібну для здійснення ядерної реакції: Маси ізотопів дейтерію, водню і нейтрона відповідно дорівнюють 2,01474; 1,00814 і 1,00867 а.о.м.
А) 2,4 МеВ. Б) 1,4 МеВ. В) 3,6 МеВ. Г) 1,9 МеВ. Д) 2,8 МеВ.
Теплова потужність ядерного реактора Р становить 10 МВт. Визначте, скільки ядер N ізотопу ділиться за добу, якщо при поділі одного ядра виділяється енергія Е=200 МеВ. (1 МеВ=1,610-13 Дж, NA=6,021023 моль-1, А=23510-3 кг/моль).
А) N=4,3106. Б) N=4,3106. В) N=4,3106. Г) N=4,3106. Д) N=4,3106.
Яка кількість ізотопу витрачається за добу на атомній електростанції, потужністю 5 МВт при ККД станції 17%. Вважати, що при розподілі одного ядра атома урану звільняється енергія 200 МеВ. 1 МеВ=1,610-13 Дж, NA=6,021023 моль-1.
А) 84 г. Б) 31 г. В) 22 г. Г) 118 г. Д) 67 г.
Визначите ККД двигуна атомного криголама, якщо його потужність дорівнює 3,2104 кВт, а реактор витрачає 200 г ізотопу 235U за добу. Вважати, що при розподілі одного ядра атома урану звільняється 200 МеВ енергії. (1 МеВ=1,610-13 Дж).
А) 45 %. Б) 29 %. В) 17 %. Г) 38 %. Д) 11 %.
Визначте енергію, яка виділяється при анігіляції електрона і позитрона. m-е= =m+e=9,110-31 кг, 1 МеВ=1,610-13 Дж.
А) 0,21 МеВ. Б) 1,02 МеВ. В) 0,84 МеВ. Г) 0,42 МеВ. Д) 1,68 МеВ.
У реакторі атомної електростанції за 1,5 години ділиться 1,5 г ізотопу Визначити електричну потужність станції, якщо її ККД =10%, а при поділі одного ядра виділяється енергія Е=200 МеВ. (1 МеВ=1,610-13 Дж, NA=6,021023 моль-1).
А) 5,4 МВт. Б) 1,6 МВт. В) 3,2 МВт. Г) 4,5 МВт. Д) 2,3 МВт.
Яку потужність має атомна електростанція, якщо на ній витрачається за добу 100 г урану-235 і має ККД =25%, а при поділі одного ядра виділяється енергія Е=200 МеВ. (1 МеВ=1,610-13 Дж, NA=6,021023 моль-1).
А) 18 МВт. Б) 32 МВт. В) 48 МВт. Г) 24 МВт. Д) 36 МВт.
Відповіді на тестові завдання до розділу “АТОМНА І ЯДЕРНА ФІЗИКА”
№ |
|
|
№ |
|
|
№ |
|
|
№ |
|
|
№ |
|
|
№ |
|
|
№ |
|
|
№ |
|
1 |
Д |
56 |
А |
111 |
Б |
166 |
Г |
221 |
Б |
276 |
А |
331 |
Г |
386 |
В |
|||||||
2 |
Б |
57 |
Д |
112 |
А |
167 |
В |
222 |
В |
277 |
Г |
332 |
Б |
387 |
А |
|||||||
3 |
А |
58 |
В |
113 |
Г |
168 |
Д |
223 |
Г |
278 |
В |
333 |
А |
388 |
Д |
|||||||
4 |
Д |
59 |
Г |
114 |
Б |
169 |
Б |
224 |
В |
279 |
Д |
334 |
Д |
389 |
В |
|||||||
5 |
Г |
60 |
А |
115 |
Б |
170 |
Г |
225 |
Б |
280 |
Б |
335 |
В |
390 |
Г |
|||||||
6 |
В |
61 |
В |
116 |
В |
171 |
В |
226 |
Д |
281 |
Г |
336 |
Г |
391 |
Б |
|||||||
7 |
Б |
62 |
Г |
117 |
Д |
172 |
А |
227 |
А |
282 |
Д |
337 |
А |
392 |
А |
|||||||
8 |
Д |
63 |
А |
118 |
Б |
173 |
Г |
228 |
В |
283 |
В |
338 |
Б |
393 |
В |
|||||||
9 |
В |
64 |
Б |
119 |
Г |
174 |
Б |
229 |
Б |
284 |
Б |
339 |
В |
394 |
Д |
|||||||
10 |
А |
65 |
Г |
120 |
Д |
175 |
В |
230 |
Д |
285 |
А |
340 |
Д |
395 |
Г |
|||||||
11 |
Г |
66 |
Д |
121 |
В |
176 |
Б |
231 |
Г |
286 |
Г |
341 |
А |
396 |
А |
|||||||
12 |
Б |
67 |
А |
122 |
Б |
177 |
Д |
232 |
Б |
287 |
В |
342 |
В |
397 |
Б |
|||||||
13 |
В |
68 |
Д |
123 |
Г |
178 |
Г |
233 |
В |
288 |
Д |
343 |
Б |
398 |
В |
|||||||
14 |
Д |
69 |
Б |
124 |
В |
179 |
В |
234 |
Г |
289 |
Б |
344 |
Д |
399 |
Д |
|||||||
15 |
Г |
70 |
В |
125 |
А |
180 |
Б |
235 |
А |
290 |
Г |
345 |
Г |
400 |
Г |
|||||||
16 |
А |
71 |
Г |
126 |
Д |
181 |
А |
236 |
Д |
291 |
А |
346 |
А |
401 |
Б |
|||||||
17 |
Д |
72 |
Б |
127 |
А |
182 |
Г |
237 |
В |
292 |
В |
347 |
В |
402 |
А |
|||||||
18 |
Г |
73 |
А |
128 |
В |
183 |
Б |
238 |
Г |
293 |
Г |
348 |
Д |
403 |
В |
|||||||
19 |
Б |
74 |
Д |
129 |
Г |
184 |
В |
239 |
Б |
294 |
Б |
349 |
Б |
404 |
В |
|||||||
20 |
В |
75 |
В |
130 |
Б |
185 |
Д |
240 |
В |
295 |
Д |
350 |
В |
405 |
Г |
|||||||
21 |
Д |
76 |
Б |
131 |
Д |
186 |
Г |
241 |
Б |
296 |
Г |
351 |
Г |
406 |
А |
|||||||
22 |
А |
77 |
Г |
132 |
Г |
187 |
Б |
242 |
Д |
297 |
В |
352 |
А |
407 |
Д |
|||||||
23 |
Г |
78 |
А |
133 |
В |
188 |
Г |
243 |
Г |
298 |
А |
353 |
Д |
408 |
Б |
|||||||
24 |
В |
79 |
В |
134 |
Г |
189 |
А |
244 |
Б |
299 |
Д |
354 |
В |
409 |
Г |
|||||||
25 |
Б |
80 |
Д |
135 |
Б |
190 |
В |
245 |
Г |
300 |
Б |
355 |
Б |
410 |
В |
|||||||
26 |
Г |
81 |
Б |
136 |
А |
191 |
Д |
246 |
Д |
301 |
Г |
356 |
Г |
411 |
А |
|||||||
27 |
А |
82 |
В |
137 |
В |
192 |
Г |
247 |
А |
302 |
А |
357 |
А |
412 |
Б |
|||||||
28 |
Д |
83 |
Г |
138 |
Б |
193 |
Б |
248 |
В |
303 |
Б |
358 |
Д |
413 |
Г |
|||||||
29 |
Б |
84 |
Д |
139 |
А |
194 |
А |
249 |
Д |
304 |
В |
359 |
Б |
414 |
Д |
|||||||
30 |
В |
85 |
Б |
140 |
Г |
195 |
В |
250 |
Б |
305 |
Д |
360 |
Г |
415 |
В |
|||||||
31 |
Г |
86 |
Д |
141 |
Д |
196 |
Г |
251 |
Г |
306 |
Г |
361 |
В |
416 |
Г |
|||||||
32 |
Д |
87 |
Г |
142 |
В |
197 |
Б |
252 |
А |
307 |
Б |
362 |
Д |
417 |
А |
|||||||
33 |
А |
88 |
А |
143 |
Д |
198 |
Д |
253 |
В |
308 |
В |
363 |
А |
418 |
Б |
|||||||
34 |
В |
89 |
Д |
144 |
Б |
199 |
А |
254 |
Д |
309 |
А |
364 |
В |
419 |
Г |
|||||||
35 |
Б |
90 |
В |
145 |
Г |
200 |
Б |
255 |
Г |
310 |
Г |
365 |
Б |
420 |
В |
|||||||
36 |
Д |
91 |
Д |
146 |
А |
201 |
В |
256 |
В |
311 |
Д |
366 |
Г |
421 |
Д |
|||||||
37 |
Г |
92 |
Б |
147 |
Д |
202 |
Г |
257 |
Б |
312 |
В |
367 |
Г |
422 |
Б |
|||||||
38 |
А |
93 |
Г |
148 |
А |
203 |
А |
258 |
А |
313 |
Г |
368 |
А |
423 |
В |
|||||||
39 |
В |
94 |
А |
149 |
Б |
204 |
Б |
259 |
Г |
314 |
Б |
369 |
Д |
424 |
Г |
|||||||
40 |
Б |
95 |
Д |
150 |
Г |
205 |
Д |
260 |
Д |
315 |
А |
370 |
В |
425 |
Д |
|||||||
41 |
Г |
96 |
В |
151 |
В |
206 |
Г |
261 |
Г |
316 |
Д |
371 |
Б |
426 |
А |
|||||||
42 |
Д |
97 |
Б |
152 |
Д |
207 |
В |
262 |
Б |
317 |
В |
372 |
Г |
427 |
В |
|||||||
43 |
В |
98 |
Г |
153 |
А |
208 |
А |
263 |
В |
318 |
Г |
373 |
Д |
428 |
Г |
|||||||
44 |
А |
99 |
Д |
154 |
Б |
209 |
Б |
264 |
Г |
319 |
В |
374 |
А |
429 |
Д |
|||||||
45 |
Д |
100 |
Г |
155 |
В |
210 |
Г |
265 |
В |
320 |
Б |
375 |
В |
430 |
Б |
|||||||
46 |
В |
101 |
А |
156 |
Д |
211 |
Д |
266 |
Д |
321 |
Д |
376 |
Б |
431 |
В |
|||||||
47 |
Д |
102 |
В |
157 |
Б |
212 |
А |
267 |
В |
322 |
А |
377 |
Д |
432 |
А |
|||||||
48 |
Б |
103 |
Б |
158 |
А |
213 |
Г |
268 |
А |
323 |
Б |
378 |
В |
433 |
Д |
|||||||
49 |
Г |
104 |
Д |
159 |
Г |
214 |
Б |
269 |
Б |
324 |
Д |
379 |
А |
434 |
Г |
|||||||
50 |
Д |
105 |
Г |
160 |
В |
215 |
А |
270 |
Д |
325 |
Г |
380 |
Г |
435 |
А |
|||||||
51 |
В |
106 |
В |
161 |
Г |
216 |
В |
271 |
А |
326 |
В |
381 |
В |
436 |
Б |
|||||||
52 |
А |
107 |
Д |
162 |
Д |
217 |
Б |
272 |
В |
327 |
Б |
382 |
Б |
437 |
В |
|||||||
53 |
Г |
108 |
А |
163 |
А |
218 |
Д |
273 |
Г |
328 |
Д |
383 |
Д |
438 |
Б |
|||||||
54 |
В |
109 |
Г |
164 |
Д |
219 |
Г |
274 |
Б |
329 |
А |
384 |
Г |
439 |
Д |
|||||||
55 |
Б |
110 |
В |
165 |
Б |
220 |
А |
275 |
Д |
330 |
В |
385 |
Б |
440 |
Г |