Zestaw zadań do zajęć wyrównawczych z fizyki dla IFT
22. Fizyka jądrowa II.
1. Pojęcia podstawowe
1.1 Omówić model budowy jądra atomowego.
1.2 Omówić podstawowe pojęcia takie jak: liczba atomowa, liczba masowa, izotop, niedobór masy, energia wiązania jądra.
2. Rozwiąż zadania
2.1 Obliczyć pracę, jaką trzeba wykonać, aby oderwać neutron od jądra 2110Ne .
2.2 Jeden proton i dwa neutrony utworzyły jądro atomowe (jądro izotopu wodoru – trytu). Masa atomowa jądra trytu wynosi u = 3.016u. Obliczyć, ile energii wydzieliło się przy tworzeniu jądra.
2.3 Obliczyć energię reakcji jądrowej 63Li+01n→31T+ He42 . 2.4 Obliczyć energię reakcji jądrowej 147N+ 42He→178O+11H.
2.5 Kwant promieniowania γ padając na deuteron rozszczepia go na dwie cząstki według reakcji
2 1 1
1D+ →γ 1H+0n. Obliczyć minimalną energię kwantu, która spowoduje fotorozszczepienie opisane powyższą reakcją.
2.6 Obliczyć ile energii wydzieliłoby się podczas rozszczepienia wszystkich jąder m = 1kg 23592U , jeżeli przy rozszczepieniu każdego jądra wydziela się energia ∆ =E 200MeV.
2.7 Moc uranowego reaktora jądrowego wynosi P = 1W. Ile jąder n uranu 23592U rozpada się w tym reaktorze w czasie t = 1s, jeśli przy każdym rozszczepieniu jądra wydziela się energia ∆ =E 200MeV? 2.8 Reakcjami, podczas których wydziela się energia, są reakcje syntezy jąder lekkich, np.
2 2 3 1
1D+ 1D→ 1T+1H. Aby reakcja ta mogła zachodzić, jądra deuteru muszą mieć odpowiednio dużą energię kinetyczną w celu przezwyciężenia sił odpychania protonów i takiego zbliżenia, aby wystąpiło działanie sił jądrowych. W praktyce wymaga to doprowadzenia do wysokiej temperatury gazu deuterowego. Przy wybuchu bomby atomowej, temperatura dochodzi do ok. T =10 K7 , przy czym następuje reakcja syntezy jąder ciężkiego wodoru, w której wydziela się dodatkowa energia (bomba wodorowa). Obliczyć energię kinetyczną cząstek powstałych w podanej reakcji syntezy.
