Zadania z przedmiotu Fizyka Jądrowa i Cząstek Elementarnych dla

Zadania z przedmiotu Fizyka Jądrowa i Cząstek Elementarnych
dla studentów VI semestru kierunku Fizyka Techniczna
ZESTAW 3
1.
Znaleźć defekt Uzupełnić następujące reakcje jądrowe, pozostawiając w miejsce znaku zapytania właściwy nuklid lub
cząstkę
10 Be(?,α ) 7 Li
3
5
2.
23
24
11 Na(d, ?) 12 Mg
31
15 P(d, p)?
59
60
27 Co(n, ?) 27 Co
Znaleźć energię reakcji dla reakcji syntezy
2
2
3
1 D+ 1 D→ 2 He + n
Energie wyrazić w J i eV
3.
Oblicz energię wyzwalaną w czasie rozpadu 144Nd na 140Ce, zachodzącego z emisją cząstki α. Wyznaczyć energię
unoszoną przez cząstkę α i energię kinetyczną jądra odrzutu.
4.
Obliczyć wartość energii reakcji :
27
4
30
1
13 Al+ 2 α → 15 P + 0 n
Czy jest to reakcja egzo- czy endoenergetyczna ?
5.
W wyniku bombardowania jąder 32S cząstkami a emitowane są protony. Obliczyć wartość energii reakcji, energię
progową, energię kinetyczną unoszoną przez środek masy.
6.
Proton o energii 1 MeV wywołuje reakcję
7
1
4
4
3 Li + 1 p → 2 He+ 2 He
Ile energii zostaje wydzielone w tej reakcji? Wyznaczyć energię unoszoną przez środek masy.
7.
Pokazać, Ŝe reakcja
16
13
8 O(n, α ) 6 C
jest endoenergetyczna. Obliczyć energię kinetyczną neutronu niezbędną do
wywołania reakcji. Obliczenie wykonać w układzie laboratoryjnym.
Potrzebne stałe i przeliczniki:
Prędkość światła c = 3·108 m/s,
1 jma = 1.6604·10-27 kg
1eV = 1.602·10-19 J
Masy potrzebne do rozwiązania zadań:
- masa protonu: mp = 1.007825 jma,
- masa neutronu: mn = 1.008665 jma,
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
- masa
2
1 D : mD = 2.014102 jma,
3
2 He : mHe3 = 3.016030 jma,
4
2 He : mHe4 = 4.002603 jma,
7
3 Li : mLi7 = 7.016005 jma,
13
6 C : mC13 = 13.003354 jma,
16
: mO = 15.994915 jma,
8
27
13 Al : mAl27 = 26.98154 jma,
30
15 P : mP30 = 29.97832 jma,
32
16 S : mS32 = 31.972074 jma,
140
58 Ce : mCe140 = 139.90528 jma,
144
60 Nd : mNd144 = 143.909900 jma,
O