Содержание
Задача №1. Какая энергия выделяется при ядерной реакции:
Задача №2. Ядро 3Li7, захватывая протон, распадается на две α-частицы. Определить сумму кинетических энергий этих частиц. Кинетической энергией протона пренебречь.
Задача №3. Какую минимальную энергию должна иметь α-частица для осуществления ядерной реакции:
Задача №4. При облучении изотопа азота 7N14 протонами образуется углерод и α-частица. Найти полезный энергетический выход ядерной реакции, если для ее осуществления энергия протона должна быть 1,2 МэВ.
Задача №5. Ввиду большой энергии связи, приходящейся на нуклон ядра гелия, возможны экзоэнергетические реакции деления легких ядер. Найти, какая энергия выделяется при бомбардировке бора 5В11 протонами с образованием трех α-частиц.
Задача №6. При делении изотопа урана 92U235 освобождается энергия 200 МэВ, причем 84% этой энергии приобретают осколки деления. Считая, что этими осколками являются ядра бария 56Ba137 и криптона 36Kr84 и что импульсы их по модулю одинаковы, найти энергию осколков.
Задача №7. Для замедления быстрых нейтронов можно использовать, например, тяжелую воду или углерод. В каком из этих замедлителей нейтрон испытает большее число столкновений, пока его скорость не снизится до тепловой?
Задача №8. При делении одного ядра 92U235 на два осколка выделяется энергия 200 МэВ. Какая энергия освобождается при «сжигании» в ядерном реакторе 1 г этого изотопа? Сколько каменного угля нужно сжечь для получения такой энергии?
Задача №9. Какова электрическая мощность атомной электростанции, расходующей в сутки 220 г изотопа урана 92U235 и имеющей КПД 25%?
Задача №10. Какая энергия выделяется при термоядерной реакции:
Выдержка из текста
Задача №7. Для замедления быстрых нейтронов можно использовать, например, тяжелую воду или углерод. В каком из этих замедлителей нейтрон испытает большее число столкновений, пока его скорость не снизится до тепловой?
Решение:
Легкая частица, налетая на тяжелую, очень мало изменяет свою энергию (при упругом столкновении). При столкновении же двух частиц, массы которых близки, изменение энергии каждой частицы может быть порядка первоначального значения энергии. Из сказанного следует, что при столкновении быстрого нейтрона с дейтронами (масса 2 а. е. м.) изменение энергии за одно соударение больше, чем при столкновении нейтрона с ядром.
При рассеянии быстрых нейтронов на тяжелой воде изменение энергии за одно соударение существенно больше, чем при рассеянии нейтронов на углероде, поскольку отношение массы нейтрона к массе дейтрона равно ~ 1/2, а массы нейтрона к массе ядра атома углерода равно 1/12. Таким образом, при рассеянии углероде необходимо больше столкновений нейтрона с ядрами углерода для замедления нейтрона до тепловой скорости.
Список использованной литературы
Рымкевич, А. П. Физика. Задачник. 1011 кл.: пособие для общеобразоват. Учреждений / А. П. Рымкевич. 10-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2006. 188, [4] с.: ил.