При альфа-распаде покоящегося ядра урана-238 вылетает альфа-частица со скоростью $2\cdot10^{7}\,\text{м/с}$. Какую скорость получает дочернее ядро? Сравните его кинетическую энергию с энергией альфа-частицы.

v_1 = 3{,}4\cdot 10^{5}\,\tfrac{\text{м}}{\text{с}}; \dfrac{E_1}{E_2} = 0{,}0171

Масса атома бериллия-9 равна $9{,}01219\,\text{а.е.м.}$. Определите дефект массы и энергию связи ядра.

\Delta m = 0{,}06243\,\text{а.е.м.}; E_{\text{св}} = 58{,}1\,\text{МэВ}

Как изменяется энергия в реакциях $^{4}_{2}He+^{14}_{7}N\to{}^{1}_{1}H+^{17}_{8}O$ и $^{4}_{2}He+^{9}_{4}Be\to{}^{1}_{0}n+^{12}_{6}C$?

\Delta E_1 = 1{,}2\,\text{МэВ поглощается}; \Delta E_2 = 5{,}7\,\text{МэВ выделяется}

Имеется $40\,\text{мг}$ препарата с периодом полураспада $8$ суток. Через какое время останется $5\,\text{мг}$? Какая доля атомов распадается за время, равное половине периода полураспада?

t_1 = 24\,\text{сут}; \dfrac{m_0 - m}{m_0} = 0{,}293

11 КЛАСС · ПРАКТИКА

Задачи: Ядерная физика, 11 класс

Состав ядра, энергия связи и радиоактивность.

14 задач в 1 подтемах

Потренироваться в интерактивном режиме

Здесь условия и разбор решения можно читать без аккаунта. В тренажёре те же разборы нужно собрать самому: «Дано», формулы, порядок шагов и ответ.

Условия задач

Варианты ответа даны для сверки, разбор решения открывается под каждой задачей.

14 задач

Позиция в подборке: 1 из 14

Задача №76

Ядерная физика

На какое минимальное расстояние может приблизиться к ядру золота альфа-частица со скоростью ?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

В точке наибольшего сближения вся кинетическая энергия перешла в потенциальную.

Ответ

Позиция в подборке: 2 из 14

Задача №78

Ядерная физика

При альфа-распаде покоящегося ядра урана-238 вылетает альфа-частица со скоростью . Какую скорость получает дочернее ядро? Сравните его кинетическую энергию с энергией альфа-частицы.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ядро покоилось, поэтому импульсы осколка и альфа-частицы равны по модулю.
Ядру отдачи достаётся менее двух процентов энергии — почти всё уносит альфа-частица.

Ответ

Позиция в подборке: 3 из 14

Задача №79

Ядерная физика

Ядро урана-238 в результате альфа- и бета-распадов превратилось в ядро свинца-206. Определите число альфа- и бета-распадов.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Массовое число меняют только альфа-частицы, каждая уносит по 4.
Итог: ²³⁸₉₂U → ²⁰⁶₈₂Pb + 8·⁴₂He + 6·⁰₋₁e.

Ответ

Позиция в подборке: 4 из 14

Задача №80

Ядерная физика

Имеется радиоактивного цезия-135 с периодом полураспада лет. Определите массу распавшегося цезия через лет.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

За время наблюдения прошло ровно пять периодов полураспада.

Ответ

Позиция в подборке: 5 из 14

Задача №81

Ядерная физика

Сколько энергии выделится, если масса системы уменьшится на ?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Отсюда и берётся переводной множитель 931 МэВ на атомную единицу массы.

Ответ

Позиция в подборке: 6 из 14

Задача №82

Ядерная физика

Масса атома бериллия-9 равна . Определите дефект массы и энергию связи ядра.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Из массы атома вычитаем массу электронной оболочки.

Ответ

Позиция в подборке: 7 из 14

Задача №83

Ядерная физика

Определите дефект массы, полную и удельную энергию связи ядра гелия-4.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Удельная энергия связи показывает, насколько прочно связан каждый нуклон.

Ответ

Позиция в подборке: 8 из 14

Задача №84

Ядерная физика

Как изменяется энергия в реакциях и ?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Сравниваем суммарные массы до и после реакции.
Масса выросла — значит, энергия поглотилась.
Масса уменьшилась — энергия выделилась.

Ответ

Позиция в подборке: 9 из 14

Задача №85

Ядерная физика

Сколько энергии выделится при полном делении урана-235? Сколько урана за год расходует реактор тепловой мощностью ? Примите энергию одного деления .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Чуть больше тонны урана в год — против миллионов тонн угля при той же мощности.

Ответ

Позиция в подборке: 10 из 14

Задача №86

Ядерная физика

Определите энергетический выход реакции соединения дейтерия с тритием .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Сумма масс до реакции.
Сумма масс после реакции.
Термоядерный синтез: масса убыла, энергия выделилась.

Ответ

Позиция в подборке: 11 из 14

Задача №87

Ядерная физика

Определите дефект массы, полную и удельную энергию связи ядра кислорода-17.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ответ

Позиция в подборке: 12 из 14

Задача №88

Ядерная физика

Имеется препарата с периодом полураспада суток. Через какое время останется ? Какая доля атомов распадается за время, равное половине периода полураспада?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

За половину периода полураспада распадается примерно 29 процентов.

Ответ

Позиция в подборке: 13 из 14

Задача №89

Ядерная физика

Определите энергетический выход ядерной реакции .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ответ

Позиция в подборке: 14 из 14

Задача №91

Ядерная физика

Определите дефект массы и энергию связи ядра бора-11.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ответ

Теория по этим задачам

Разберитесь в теме, если задача не поддаётся.

Атомное ядро и радиоактивностьСостав ядра, дефект массы, энергия связи и закон распада.

Формулы по теме

Обозначения и единицы измерения ищите в справочнике.

ПериодT · с ЭнергияE, W · Дж