Радиоактивный распад

1. Активность препарата 32P равна 2 мкКи. Сколько весит такой препарат?

[Решение]

2. Во сколько раз число распадов ядер радиоактивного иода 131I в течение первых суток больше числа распадов в течение вторых суток? Период полураспада изотопа 131I равен 193 часам.

[Решение]

3. Определить энергию W, выделяемую 1 мг препарата 210Po за время, равное среднему времени жизни, если при одном акте распада выделяется энергия E = 5.4 МэВ.

[Решение]

4. Определить верхнюю границу возраста Земли, считая, что весь имеющийся на Земле 40Ar образовался из 40K в результате e-захвата. В настоящее время на каждые 300 атомов 40Ar приходится один атом 40K.

[Решение]

5. В результате α-распада радий 226Ra превращается в радон 222Rn. Какой объем радона при нормальных условиях будет находиться в равновесии с 1 г радия? Период полураспада 226Ra
T1/2(226Ra) = 1600 лет, T1/2(222Rn) = 3.82 дня.

[Решение]

6. Определить сечение σ реакции 31P(n,p)31Si, если известно, что после облучения мишени 31P толщиной d = 1 г/см2 в потоке нейтронов J = 2·1010 с-1·см-2 в течение времени tобл = 4 ч ее
β- активность I, измеренная через время tохл = 1 час после окончания облучения, оказалась
I(tохл) = 3.9·106 распадов/с. Период полураспада T1/2(31Si) = 157.3 мин.

[Решение]

7. Определить кинетические энергии α-частиц Tα, образующихся при α-распаде 212Bi на возбужденные состояния ядра 208Tl с энергиями 0.49 и 0.61 МэВ. Энергия связи Eсв(A,Z) ядра 212Bi - 1654.32 МэВ, ядра 208Tl - 1632.23 МэВ и α-частицы - 28.30 МэВ.

[Решение]

 

8. Определить орбитальный момент l, уносимый α-частицей в следующих распадах:

[Решение]

9. Используя значения масс атомов, определить верхнюю границу спектра позитронов, испускаемых при β+-распаде ядра 27Si. Mат(27Si) = 25137.961 МэВ, Mат(27Al) = 25133.150 МэВ (массы в энергетических единицах).

[Решение]

10. Определить энергию отдачи ядра 7Li, образующегося при e-захвате в ядре 7Be. Даны энергии связи ядер - Eсв(7Be) = 37.6 МэВ, Eсв(7Li) = 39.3 МэВ.

[Решение]

11. Определить кинетическую энергию конечного ядра при β--распаде ядра 64Cu
(64Cu → 64Zn + e + антинейтриноe)  когда
1) энергия антинейтрино= 0,
2) энергия электрона Te = 0. Энергии связи ядер 64Cu - 559.32 Мэв и 64Zn - 559.12 МэВ.

[Решение]

12. Даны избытки масс атомов - Δ(114Cd) = -90.021 МэВ, Δ(114In) = -88.379 МэВ и
Δ(114Sn) = -90.558 МэВ. Определить возможные виды β-распада ядра 114In.

[Решение]

13. Показать, что в случае β-распада 42Sc имеет место разрешенный переход типа Ферми, а 32P - типа Гамова-Теллера.

[Решение]

14. Определить порядок запрета следующих β-переходов:

  1. 89Sr(5/2+) →  89Y(1/2-);
  2. 36Cl(2+) → 36Ar(0+);
  3. 137Cs(7/2+) → 137Ba(3/2+).

    [Решение]

15. Для ядра 17Ne определить максимальную энергию запаздывающих протонов, вылетающих из ядра 17F, образующегося в результате e-захвата на ядре 17Ne. Энергии связи Eсв(17Ne) = 112.91 МэВ, Eсв(17F) = 128.23 МэВ  и
Eсв(16O)=126.63 МэВ.

[Решение]

16. Определить типы и мультипольности гамма-переходов:

1)  1- ----> 0+, 4) 2+ ----> 3-,
2)  1+ ----> 0+, 5) 2+ ----> 3+,
3)  2- ----> 0+, 6) 2+ ----> 2+.

[Решение]

prfig46.gif (1460 bytes)17. По схеме низших возбужденных состояний ядра 208Pb определить наиболее вероятный путь распада возбужденного состояния 4- с энергией 3.475 МэВ. Указать мультипольности переходов.

[Решение]

 

 

18. Согласно классической электродинамике, электрический диполь размера l в единицу времени излучает энергию, определяемую соотношением

 ,

где ω - циклическая частота колебаний диполя, Ze и l - заряд и размер диполя. Используя это соотношение, оценить среднее время для электрических дипольных переходов γ-квантов с энергией 1 МэВ в ядре A neaeq.gif (64 bytes)70.

[Решение]

19. Оценить допплеровское уширение спектральной линии с энергией Eγ = 1 МэВ при комнатной температуре (T = 300 K).

[Решение]

20. Используя формулу Вайцзеккера, получить соотношение для вычисления энергии спонтанного деления на два одинаковых осколка и рассчитать энергию симметричного деления ядра 238U.

[Решение]

21. Рассчитать, используя базу данных, какая энергия освобождается при делении 1 г урана.

[Решение]

22. Какое количество ядер должно делиться в 1 сек для получения мощности в 1 Вт? Какая масса урана-235 делится в секунду в ядерном реакторе мощностью 1000 МВт?

[Решение]

23. Оценить количество 235U, которое необходимо подвергнуть делению для того, чтобы ядерный реактор полезной мощностью 1000 МВт непрерывно работал в течение года. Считать, что лишь 1/3 полной мощности реактора оказывается полезной.

[Решение]

24. Показать, что основная часть энергии деления освобождается в виде кинетической энергии осколков.

[Решение]

25. Наиболее вероятное деление 235U тепловыми нейтронами приводит к появлению в качестве осколков ядер 139Xe и 92Sr с суммарной кинетической энергией Т ≈ 170 МэВ. Определить, как распределяется эта энергия между ядрами 139Xe и 92Sr и каковы скорости их движения. Считать, что ядро делилось в состоянии покоя.

[Решение]

На головную страницу

Рейтинг@Mail.ru