Задачи на тему Ядерные реакции

Предмет Физика
Из пособия Решебник Чертов, Воробьев

1 Найти энергию реакции 9 4Be + 1 1H → 4 2He + 6 3Li, если известно, что кинетические энергии протона TH=5,45 МэВ, ядра гелия THe=4 МэВ и что ядро гелия вылетело под углом 90° к направлению движения протона. Ядро-мишень 9 4Be неподвижно.
РЕШЕНИЕ

2 Решить задачу предыдущего примера, считая, что кинетические энергии и направления движения ядер неизвестны.
РЕШЕНИЕ

3 Радиоактивное ядро магния 23Mg выбросило позитрон и нейтрино. Определить энергию Q β+-распада ядра.
РЕШЕНИЕ

44.1 Определить порядковый номер Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой x, в символической записи ядерной реакции: 14 6C + 4 2He → 17 8O + x
РЕШЕНИЕ

44.2 Определить порядковый номер Z и массовое число А частицы, обозначенной буквой х, для реакции 27 13Al + x → 1 1H + 26 12Mg
РЕШЕНИЕ

44.3 Определить энергию Q ядерных реакций: 1) 9 4Be + 2 1H → 10 5B + 1 0n; 2) 6 3Li + 2 1H → 4 2He + 4 2He; 3) 7 3Li + 4 2He → 10 5B + 1 0n; 4) 7 3Li + 1 1H → 7 4Be + 1 0n; 5) 44 20Ca + 1 1H → 41 19K + 4 2He. Освобождается или поглощается энергия в каждой из указанных реакций?
РЕШЕНИЕ

44.4 Найти энергию Q ядерных реакций: 1) 3Н (р, γ) 4He; 2) 2Н (d, γ) 4Не; 3) 2Н (n, γ) 3Н; 4) 19F (p, α) 16O.
РЕШЕНИЕ

44.5 При соударении γ-фотона с дейтоном последний может расщепиться на два нуклона. Написать уравнение ядерной реакции и определить минимальную энергию γ-фотона, способного вызывать такое расщепление.
РЕШЕНИЕ

44.6 Определить энергию Q ядерной реакции 9Ве(n, y)10Ве, если известно, что энергия связи Есв ядра 9Ве равна 58,16 МэВ, а ядра 10Ве 64,98 МэВ.
РЕШЕНИЕ

44.7 Найти энергию Q ядерной реакции 14N (n, γ)11С, если энергия связи Eсв ядра 14N равна 104,66 МэВ, а ядра 14С 105,29 МэВ.
РЕШЕНИЕ

44.8 Определить суммарную кинетическую энергию Т ядер, образовавшихся в результате реакции 13С (d,α) 11В, если кинетическая энергия T1 дейтона равна 1,5 МэВ. Ядро-мишень 13С считать неподвижным.
РЕШЕНИЕ

44.9 При ядерной реакции 9Ве(α, n) 12С освобождается энергия Q=5,70МэВ. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер бериллия и гелия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии Т1 и Т2 продуктов реакции.
РЕШЕНИЕ

44.10 Пренебрегая кинетическими энергиями ядер дейтерия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии Т1 и Т2 и импульсы p1 и р2 продуктов реакции 2 1H + 2 1H > 3 2Не + 1 0n.
РЕШЕНИЕ

44.11 При реакции 6Li(d, р) 7Li освобождается энергия Q=5,028 МэВ. Определить массу m 6Li. Массы остальных атомов взять из табл. 21.
РЕШЕНИЕ

44.12 При реакции 2Н (d, р) 3Н освобождается энергия Q =4,033 МэВ. Определить массу m атома 3Н. Массы остальных атомов взять из табл. 21.
РЕШЕНИЕ

44.13 При ядерной реакции 3Не (d, р) 4Не освобождается энергия Q= 18,34 МэВ. Определить относительную атомную массу Ar изотопа гелия 3Не. Массы остальных атомов взять из табл. 21.
РЕШЕНИЕ

44.14 Определить кинетическую энергию Т и скорость v теплового нейтрона при температуре t окружающей среды, равной 27 °С.
РЕШЕНИЕ

44.15 Найти отношение скорости u1 нейтрона после столкновения его с ядром углерода 12С к начальной скорости v1 нейтрона. Найти такое же отношение кинетических энергий нейтрона. Считать ядро углерода до столкновения покоящимся; столкновение прямым, центральным, упругим.
РЕШЕНИЕ

44.16 Ядро урана 235 92U, захватив один нейтрон, разделилось на два осколка, причем освободилось два нейтрона. Одним из осколков оказалось ядро ксенона 140 54Xe. Определить порядковый номер Z и массовое число А второго осколка.
РЕШЕНИЕ

44.17 При делении одного ядра урана-235 выделяется энергия Q=200 МэВ. Какую долю энергии покоя ядра урана-235 составляет выделившаяся энергия?
РЕШЕНИЕ

44.18 Определить энергию E которая освободится при делении всех ядер, содержащихся в уране-235 массой m= 1 г.
РЕШЕНИЕ

44.19 Сколько ядер урана-235 должно делиться за время t= 1 c, чтобы тепловая мощность Р ядерного реактора была равной 1 Вт?
РЕШЕНИЕ

44.20 Определить массовый расход m1 ядерного горючего 235U в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность Р электростанции равна 10 МВт. Принять энергию Q, выделяющуюся при одном акте деления, равной 200 МэВ. КПД n электростанции составляет 20 %.
РЕШЕНИЕ

44.21 Найти электрическую мощность Р атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана-235 в сутки, если КПД n станции равен 16 %.
РЕШЕНИЕ

44.22 Определить энергию Q альфа-распада ядра полония 210 84Po.
РЕШЕНИЕ

44.23 Покоившееся ядро полония 210 84Po выбросило α-частицу с кинетической энергией Т=5,3 МэВ. Определить кинетическую энергию Т ядра отдачи и полную энергию Q, выделившуюся при араспаде.
РЕШЕНИЕ

44.24 Ядро углерода 14 6С выбросило отрицательно заряженную β-частицу и антинейтрино. Определить полную энергию Q бетараспада ядра.
РЕШЕНИЕ

44.25 Неподвижное ядро кремния 31 14Si выбросило отрицательно заряженную β-частицу с кинетической энергией Т=0,5 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию T1 антинейтрино.
РЕШЕНИЕ

44.26 Определить энергию Q распада ядра углерода 10 6C, выбросившего позитрон и нейтрино.
РЕШЕНИЕ

44.27 Ядро атома азота 13 7N выбросило позитрон. Кинетическая энергия Te позитрона равна 1 МэВ. Пренебрегая кинетической энергией ядра отдачи, определить кинетическую энергию Tν нейтрино, выброшенного вместе с позитроном.
РЕШЕНИЕ

44.28 Свободный нейтрон радиоактивен. Выбрасывая электрон и антинейтрино, он превращается в протон. Определить суммарную кинетическую энергию Т всех частиц, возникающих в процессе превращения нейтрона. Принять, что кинетическая энергия нейтрона равна нулю и что масса покоя антинейтрино пренебрежимо мала.
РЕШЕНИЕ

44.29 Фотон с энергией е=3 МэВ в поле тяжелого ядра превратился в пару электрон позитрон. Принимая, что кинетическая энергия частиц одинакова, определить кинетическую энергию Т каждой частицы.
РЕШЕНИЕ

44.30 Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии, равные 0,24 МэВ, при соударении превратились в два одинаковых фотона. Определить энергию e фотона и соответствующую ему длину волны λ.
РЕШЕНИЕ

44.31 Нейтральный п-мезон (п0), распадаясь, превращается в два одинаковых γ-фотона. Определить энергию е фотона. Кинетической энергией и импульсом мезона пренебречь.
РЕШЕНИЕ