 |
Элементы атомной ядерной физики
|
|
|
|
0. При бомбардировке изотопа Li7 протонами образуется две α частицы. Энергия каждой частицы в момент образования равна 9,15 Mev. Чему равна энергия бомбардирующих протонов.
1. При бомбардировке изотопа 
дейтронами 
образуются две α-частицы 
и выделяется энергия Е = 22,3 МэВ. Определите массу изотопа лития.
2. Вычислить удельную активность урана-235, если период полураспада ядра 8,5 • 108 лет.
3. В урановой руде отношение числа ядер U238 к числу ядер свинца Pb206 равно 2,8. Оценить возраст руды, считая, что весь свинец-206 является конечным продуктом распада уранового ряда. Период полураспада урана 4,5 • 10-9 лет.
4. Свободный нейтрон превращается в протон, выбрасывая электрон и антинейтрино. Найти суммарную кинетическую энергию всех образующихся частиц. Кинетическую энергию нейтрона положить равной нулю.
5. Сколько атомов полония распадается за сутки из 1 млн атомов? Период полураспада полония равен 138 суток.
6. Вычислите энергию связи ядра атома гелия 2Не4.
7. Найдите энергию, выделяющуюся при ядерных реакциях:
3Li6 + 1H2 22He4
8. Тепловая мощность ядерного реактора 104 кВт. Какое количество урана 92U235 потребляет реактор в сутки?
За каждый акт деления ядра урана 92U235 выделяется 200 МэВ энергии.
9. При взрыве водородной бомбы протекает термоядерная реакция образования гелия из дейтерия и трития. Напишите ядерную реакцию. Найдите энергию, выделяющуюся при образовании 1 г гелия.
Таблицы значений физических величин и констант
1. Основные физически постоянные (округленные) значения
| Физическая постоянная | Обозна-чение | Числовое значение |
| Нормальное ускорение свободного падения Гравитационная постоянная Постоянная Авагадро Молярная газовая постоянная Постоянная Больцмана Объем одного моля идеального газа при нормальных условиях (То=273.15К. ро=101325 Па) Элементарный заряд Масса покоя электрона Постоянная Фарадея Скорость света в вакууме Постоянная Стефана-Больцмана Постоянная Вина в первом законе (смещения) Постоянная Вина во втором законе Постоянная Планка Постоянная Ридберга Боровский радиус Копмтоновская длина волны электрона Энергия ионизации атома водорода Атомная единица массы Энергия, соответствующая 1 а.е.м. Электрическая постоянная Магнитная постоянная Магнетон Бора Ядерный магнетон | g G NA R k Vo e me F c σ b1 b2 h ħ R a λC Ei a.e.m. εo μo μB μN | 9,81 м/c2 6,67•10-11 м3/(кг•с)2 6,02•1023 моль-1 8,31 Дж/ (моль•К) 1,38•10-23 Дж/ К 22,4•10-3 м3/моль 1,60•10-19 Кл 9,1•10-31 кг 9,65 Кл/моль 3•108 м/с 5,67•10-8 Вт/(м2К4) 2,89•10-3 м•К 1,30•10-5 Вт/м3К5 6,63•10-34 Дж•с 1,05•10-34 Дж•с 3,29•1015 с-1 0,529•10-10 м 2,34•10-12 м 2,18•10-18 Дж=13,6 эВ 1,660•10-27 кг 931,50 МэВ 8,85•10-12 Ф/м 4π•10-7 Гн/м 9,27•10-24 Дж/Тл 5,05•10-27 Ф/м |
|
|
|
2. Некоторые астрономические величины
| Радиус Земли (среднее значение) Масса Земли Радиус Солнца (среднее значение) Масса Солнца Радиус Луны (среднее значение) Масса Луны Среднее расстояние между центрами Земли и Луны Среднее расстояние между центрами Солнца и Земли Период обращения Луны вокруг Земли | 6,37•106 м 5,96•1024 кг 6,95•108 м 1,98•1030 кг 1,74•106 м 7,33•1022 кг 3,84•108 м 1,5•1011 м 27 сут. 7 ч И 43 мин. |
3. Плотность жидкостей р•10-3, кг/м3
| Вода (при 4 оС) Масло Глицерин Ртуть Керосин Спирт | 0.9 1,26 13.6 0,8 0,8 |
4. Плотность газов (при нормальных условиях), кг/м3
| Азот Воздух Аргон Гелий Водород Кислород | 1,25 1,29 1,78 0,18 0,09 1,43 |
5. Плотность р, модуль упругости (модуль Юнга) Е,
коэффициент линейного расширения (среднее значение) α
|
|
|
некоторых твёрдых тел
| Твердое тело | р•10-3, кг/м3 | Е•10-10, Па | α•106, К-1 |
| Алюминий Вольфрам Железо (сталь) Константан Лёд Медь Никель Нихром Фарфор | 2,7 19,75 7,85 8,9 0,92 8,8 8,8 8,4 2,3 | 7,0 41,1 22,0 21,0 0,28 12,98 20,4 - - | 4,3 11,9 17,0 16,7 13,4 - |
6. Скорость звука в веществе (при 15 оС)
Бериллий – 12250 м/с. Воздух – 340 м/с. Вода – 1450 м/c. Воск – 390 м/с
7. Подвижность ионов в электролитах, м2/(В•с)
НО3-……………………………………………………………………..6,4•10-8
Н+………………………………………………………………………..3,26•10-7
К+.....................................................................................................6,7•10-8
СI-………………………………………………………………………....6,8•10-8
Аg+………………………………………………………………………..5,6•10-8
8. Эффективный диаметр молекулы газов d•1010, м
Азот -3,1 Аргон -3,6 Воздух -3,0
Водород -2,3 Гелий -1,9 Кислород -2,9
9. Удельная теплота плавления λ •10-4, Дж/кг
Лед – 33,5 Свинец – 2,3
10. Удельная теплота парообразования r•10-5 Дж/кг
Вода – 22,5 Эфир – 6,68
11. Удельная теплоёмкость с•10-2 Дж/(кг•К)
Вода – 41,9 Лёд – 21,0 Нихром – 2,20 Свинец – 1,26
12. Постоянные Ван-дер-Вальса
| Вещество | а, Н•м4/моль2 | b, 10-5 м6/моль |
| Азот Аргон Водяной пар Углекислый газ Кислород Водород | 0,135 0,134 0,545 0,361 0,136 0,241 | 3,68 3,22 3,04 4,28 3,17 2,61 |
13. Удельное сопротивление r•108, Ом•м
Вольфрам – 5,5 Медь – 1,7
Нихром – 110,0 Никелин – 40,0
Железо – 9,8 Серебро – 1,6
14. Диэлектрическая проницаемость (относительная) вещества
Вода – 81,0. Парафин – 2,0. Слюда – 6,0. Трансформаторное масло – 2,2.
15. Температурный коэффициент сопротивления проводников α•103,К-1
Вольфрам – 5,2 Медь – 4,2
16. Потенциал ионизации, эВ
Водород – 13,6 Ртуть – 10,4
17. Показатель преломления
Алмаз – 2,42 Кварц – 1,55
Каменная соль – 1,54 Стекло – 1,52
Скипидар – 1,48 Глицерин – 1,47
Вода – 1,33 Сероуглерод – 1,63
18. Масса m0 и энергия Е0 покоя некоторых
элементарных частиц и лёгких ядер
| Частицы | m0 | Е0 | ||
| а.е.м. | 1•1027 | МэВ | 1•1016,Дж | |
| Электрон Протон Нейтрон Дейтрон α - частица | 5,486•10-4 1,00728 1,00876 2,01355 4,0015 | 0,00091 1,6724 1,6748 3,3325 6,64444 | 0,511 938,23 939,53 1876,5 3726,2 | 0,00081 1,50 1,51 3,00 5,96 |
19. Работа выхода электронов из металла, эВ
|
|
|
Алюминий – 3,7 Цезий – 1,8 Медь – 4,4
Платина – 6,3 Литий – 2,3
Вольфрам – 4,5 Цинк – 4,0
20. Периоды полураспада некоторых радиоактивных элементов
21. Элементы периодической системы и массы
нейтральных атомов, а.е.м.
| Элемент системы | Изотоп | Масса | Элемент системы | Изотоп | Масса |
| Водород Гелий Литий Бериллий Магний | 
| 1,00783 2,01410 3,01605 3,01605 4,00260 7,01601 7,01169 23,98504 26,96436 | Алюминий Кремний Фосфор Сера Железо Медь Вольфрам Радий Серебро Торий | 
| 26,98135 26,81535 32,97146 32,97146 55,94700 63,54000 183,8500 226,02536 107,868 232,038 |
22. Граница К- серии рентгеновского излучения
для различных материалов антикатода, λгр•10-10 м
Вольфрам – 0,178 Серебро – 0,484
Платина – 0,158 Золото – 1,153
Медь – 1,38
|
|
|
