Следващата ядрена реакция се проведе 7 8 li. Ядрени реакции (задачи)

Раздели: Физика

Клас: 11

Цели на урока: да запознае студентите с ядрени реакции, с процесите на промяна на атомните ядра, превръщането на едни ядра в други под въздействието на микрочастици. Подчертайте, че това по никакъв начин не са химични реакции на комбинацията и разделянето на атомите на елементи помежду си, засягащи само електронните обвивки, а пренареждането на ядрата като системи от нуклони, превръщането на някои химични елементи в други.

Урокът е придружен от представяне на 21 слайда (приложение).

По време на занятията

Повторение

1. Какъв е съставът на атомните ядра?

ЯДРО (атомно)- Това е положително заредената централна част на атома, която съдържа 99,96% от масата си. Радиусът на ядрото е ~ 10 -15 m, което е приблизително сто хиляди пъти по-малко от радиуса на целия атом, определен от размера на неговата електронна обвивка.

Атомното ядро \u200b\u200bе съставено от протони и неутрони. Общият им брой в ядрото се обозначава с буквата И и се нарича масово число. Броят на протоните в ядрото Z. определя електрическия заряд на ядрото и съвпада с атомния номер на елемент в периодичната система от елементи на Д.И. Менделеев. Броят на неутроните в ядрото може да се определи като разлика между масовия брой на ядрото и броя на протоните в него. Масовото число е броят на нуклоните в ядрото.

2. Как да обясня стабилността на атомните ядра?

ЯДРЕНИ СИЛИ Е мярка за взаимодействието на нуклони в атомно ядро. Именно тези сили задържат едновременно заредените протони в ядрото, като им пречат да се разпръснат под въздействието на електрически отблъскващи сили.

3. Назовете свойствата на ядрените сили.

Ядрените сили имат редица специфични свойства:

4. Каква е енергията на свързване на ядрото?

АТОМНА ЯДРОВА СВЪРЗВАЩА ЕНЕРГИЯ Дали минималната енергия е необходима за пълното разделяне на ядрото на отделни нуклони. Разликата между сумата от масите на нуклоните (протони и неутрони) и масата на ядрото, състоящо се от тях, умножена по квадрата на скоростта на светлината във вакуум, е енергията на свързване на нуклоните в ядрото. Енергията на свързване на нуклон се нарича специфична енергия на свързване.

5. Защо масата на ядрото не е равна на сумата от масите на протоните и неутроните, влизащи в него?

Когато ядрото се формира от нуклони, енергията на ядрото намалява, което е придружено от намаляване на масата, т.е.масата на ядрото трябва да бъде по-малка от сумата от масите на отделните нуклони, които образуват това ядро.

6. Какво е радиоактивност?

Изучаване на нов материал.

ЯДРЕНА РЕАКЦИЯ Дали процесът на взаимодействие на атомно ядро \u200b\u200bс друго ядро \u200b\u200bили елементарна частица, придружен от промяна в състава и структурата на A (a, b) B или A + a → B + b.

Какво е общото и каква е разликата между ядрена реакция и радиоактивен разпад?

Обща характеристика ядрена реакция и радиоактивен разпад е трансформацията на едно атомно ядро \u200b\u200bв друго.

Но радиоактивен разпад случва се спонтанно, без външно влияние, и ядрена реакция Наречен въздействие бомбардираща частица.

Видове ядрени реакции:

• през етапа на образуване на сложно ядро;
• директна ядрена реакция (енергия над 10 MeV);
• под въздействието на различни частици: протони, неутрони, ...;
• сливане на ядра;
• делене на ядра;
• с усвояване на енергия и с освобождаване на енергия.

Първата ядрена реакция е проведена от Е. Ръдърфорд през 1919 г. в експерименти за откриване на протони в продуктите от ядрения разпад. Ръдърфорд бомбардира азотни атоми с алфа частици. Когато частиците се сблъскат, възниква ядрена реакция, протичаща по следната схема:
14 7 N + 4 2 He → 17 8 O + 1 1 H

Условия за възникване на ядрени реакции

За да настъпи ядрена реакция под действието на положително заредена частица, тя трябва да има кинетична енергия, достатъчна за преодоляване действието на силите на кулоновското отблъскване. Незаредените частици, например неутроните, могат да проникнат в атомни ядра с произволно ниска кинетична енергия. Ядрени реакции могат да възникнат, когато атомите се бомбардират с бързо заредени частици (протони, неутрони, α-частици, йони).

Първата реакция на бомбардиране на атоми с бързо заредени частици е проведена с помощта на високоенергийни протони, получени в ускорител през 1932 г .:
7 3 Li + 1 1 H → 4 2 He + 4 2 He

Най-интересните за практическо използване обаче са реакциите, възникващи по време на взаимодействието на ядрата с неутроните. Тъй като неутроните са лишени от заряд, те могат свободно да проникнат в атомните ядра и да предизвикат техните трансформации. Изключителният италиански физик Е. Ферми е първият, който изучава реакциите, причинени от неутроните. Той открива, че ядрените трансформации се причиняват не само от бързи, но и от бавни неутрони, движещи се с топлинна скорост.

Да се \u200b\u200bпроведе ядрена реакция под въздействието положително заредени частици трябва частицата имаше кинетична енергиядостатъчно за преодоляване действието на силите на кулоновското отблъскване... Незаредените частици, като неутрони, могат да проникнат в атомни ядра с произволно ниска кинетична енергия.

Ускорители на заредени частици (студентско съобщение)

За да проникне в тайните на микрокосмоса, човекът е изобретил микроскопа. С течение на времето стана ясно, че възможностите на оптичните микроскопи са много ограничени - те не позволяват „гледане“ от дълбините на атомите. За тези цели се оказаха по-подходящи не светлинни лъчи, а лъчи от заредени частици. Така в известните експерименти на Е. Ръдърфорд се използва поток от α-частици, излъчвани от радиоактивни препарати. Въпреки това, естествените източници на частици (радиоактивни вещества) произвеждат лъчи с много ниска интензивност, енергията на частиците е относително ниска и освен това тези източници са неконтролируеми. Следователно възникна проблемът със създаването на изкуствени източници на ускорени заредени частици. Те включват по-специално електронни микроскопи, които използват лъчи от електрони с енергии от порядъка на 10 5 eV.

В началото на 30-те години на 20-ти век се появяват първите ускорители на заредени частици. В тези инсталации заредените частици (електрони или протони), движещи се във вакуум под въздействието на електрически и магнитни полета, придобиват голям запас от енергия (ускоряват). Колкото по-висока е енергията на частиците, толкова по-къса е дължината на вълната, следователно такива частици са по-подходящи за "сондиране" на микрообекти. В същото време с увеличаване на енергията на дадена частица се увеличава броят на взаимните преобразувания на частици, причинени от нея, водещи до създаването на нови елементарни частици. Трябва да се има предвид, че проникването в света на атомите и елементарните частици не е евтино. Колкото по-висока е крайната енергия на ускорените частици, толкова по-сложни и големи са ускорителите; размерът им може да достигне няколко километра. Съществуващите ускорители правят възможно получаването на лъчи от заредени частици с енергии от няколко MeV до стотици GeV. Интензивността на лъчите на частиците достига 10 15 - 10 16 частици в секунда; в този случай лъчът може да бъде фокусиран върху цел с площ от само няколко квадратни милиметра. Протоните и електроните най-често се използват като ускорени частици.

Най-мощните и скъпи ускорители са изградени с чисто научни цели - за получаване и изследване на нови частици, за изследване на взаимното преобразуване на частиците. Ускорителите с относително ниски енергии се използват широко в медицината и технологиите - за лечение на пациенти с рак, за производство на радиоактивни изотопи, за подобряване на свойствата на полимерните материали и за много други цели.

Разнообразието от съществуващи видове ускорители може да бъде разделено на четири групи: ускорители с директно действие, линейни ускорители, циклични ускорители и ускорители на сблъскващи лъчи.

Къде са бустерите? IN Дубна (Съвместен институт за ядрени изследвания) под ръководството на В. И. Векслер през 1957 г. е построен синхрофазотрон. IN Серпухов - синхрофазотрон, дължината на пръстеновидната му вакуумна камера, разположена в магнитно поле, е 1,5 км; енергия на протоните 76 GeV. IN Новосибирск (Институт по ядрена физика) под ръководството на Г. И. Будкер бяха пуснати в експлоатация ускорители на сблъскващи се електрон-електронни и електрон-позитронни лъчи (лъчи от 700 MeV и 7 GeV). IN Европа (ЦЕРН, Швейцария - Франция) ускорителите работят със сблъскващи се протонни лъчи от 30 GeV и с протонно-антипротонни лъчи от 270 GeV. В момента по време на строителството на Големия адронен колайдер (LHC) на границата на Швейцария и Франция е завършен ключов етап от строителните работи - инсталирането на свръхпроводящи магнити на ускорителя на частиците.

Колайдърът се изгражда в тунел с периметър 26 650 метра на дълбочина около сто метра. Първите тестови сблъсъци в колайдера се планираха да станат през ноември 2007 г., но повредата на един от магнитите, възникнала по време на тестовата работа, ще доведе до известно забавяне в графика за въвеждане в експлоатация. Големият адронен колайдер е предназначен за търсене и изследване на елементарни частици. Веднъж изстрелян, LHC ще бъде най-мощният ускорител на частици в света, надминавайки най-близките си конкуренти с почти порядък. Изграждането на научния комплекс на Големия адронен колайдер продължава повече от 15 години. В тази работа участват над 10 хиляди души от 500 научни центъра по света.

Ядрените реакции са придружени от енергийни трансформации. Изходна енергия ядрена реакция се нарича стойността:
Въпрос: = (М A + М Б - М ° С - М Д) ° С 2 \u003d Δ Мак 2, където М А и М B - маси на изходните продукти, М С и М D е масата на крайните продукти на реакцията. Количеството Δ М Наречен дефект на масата... Ядрените реакции могат да продължат с освобождаването на ( Въпрос: \u003e 0) или с усвояване на енергия ( Въпрос: < 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Въпрос:| което се нарича праг на реакция.

За да има ядрена реакция положителен енергиен добив, специфична свързваща енергия нуклоните в ядрата на първоначалните продукти трябва да са по-малки от специфичната енергия на свързване на нуклоните в ядрата на крайните продукти. Това означава, че количеството Δ М трябва да бъде положителен.

Механизъм на ядрените реакции

Два етапа на ядрена реакция:

• абсорбция на частица от ядро \u200b\u200bи образуване на възбудено ядро. Енергията се разпределя между всички нуклони на ядрото, всеки от тях има енергия, по-малка от специфичната енергия на свързване, и те не могат да проникнат в ядрото. Нуклеоните обменят енергия помежду си и върху един от тях или върху група нуклони може да се концентрира достатъчно енергия, за да се преодолеят силите на ядрената комуникация и да се освободят от ядрото.
• излъчването на частица от ядрото е подобно на изпаряването на молекула от повърхността на капка течност. Интервалът от време от момента на поглъщане от сърцевината на първичната частица до момента на излъчване на вторичната частица е приблизително 10 -12 s.

Закони за опазване при ядрени реакции

При ядрени реакции няколко закони за опазване: импулс, енергия, ъглов момент, заряд. В допълнение към тези класически закони, законът за опазване на т.нар барионен заряд (т.е. броят на нуклоните - протони и неутрони). Изпълнени са и редица други закони за опазване, специфични за ядрената физика и физиката на елементарните частици.

1. Какво е ядрена реакция?
2. Каква е разликата между ядрена реакция и химическа?
3. Защо образуваните хелиеви ядра се разпръскват в противоположни посоки?
   7 3 Li + 1 1 H → 4 2 He + 4 2 He
4. Ядрената реакция на излъчването на α-частица ядро \u200b\u200bли е ядрото?
5. Добавете ядрени реакции:
   • 9 4 Be + 1 1 H → 10 5 B +?
   • 14 7 N +? → 14 6 C + 1 1 стр
   • 14 7 N + 4 2 Той →? + 1 1 H
   • 27 13 Al + 4 2 He → 30 15 P +? (1934 г. Ирен Кюри и Фредерик Жолио-Кюри получават радиоактивен изотоп на фосфор)
   • ? + 4 2 He → 30 14 Si + 1 1 p
6. Определете енергийния добив от ядрена реакция.
   14 7 N + 4 2 He → 17 8 O + 1 1 H
   Масата на азотен атом е 14.003074 amu, кислороден атом е 16.999133 amu, хелиев атом е 4.002603 amu, водородният атом е 1.007825 amu.

Самостоятелна работа

Опция 1

1.

1. алуминият (27 13 Al) улавя неутрон и излъчва α-частица;
2. азотът (14 7 N) се бомбардира с алфа частици и излъчва протон.

2.

1. 35 17 Cl + 1 0 n → 1 1 p +
2. 13 6 C + 1 1 p →
3. 7 3 Li + 1 1 p → 2
4. 10 5 B + 4 2 He → 1 0 n +
5. 24 12 Mg + 4 2 He → 27 14 Si +
6. 56 26 Fe + 1 0 n → 56 25 Mn +

Отговори: а) 13 7 N; б) 1 1 p; в) 1 0 п; г) 14 7 N; д) 4 2 Той; е) 35 16 S

3.

1. 7 3 Li + 1 0 n → 4 2 He + 13H;
2. 9 4 Be + 4 2 He → 1 0 n + 13 6 C.

Вариант 2

1. Напишете уравненията за следните ядрени реакции:

1. фосфорът (31 15 P) улавя неутрон и излъчва протон;
2. алуминият (27 13 Al) е бомбардиран с протони и излъчва α-частица.

2. Попълнете уравнението на ядрените реакции:

1. 18 8 О + 1 1 p → 1 0 n +
2. 11 5 B + 4 2 He → 1 0 n +
3. 14 7 N + 4 2 He → 17 8 O +
4. 12 6 C + 1 0 n → 9 4 Be +
5. 27 13 Al + 4 2 He → 30 15 P +
6. 24 11 Na → 24 12 Mg + 0 -1 e +

Отговори: а) 4 2 Той; б) 18 9 F; в) 14 7 N; г) 1 0 п; д) у; е) 1 1 п

3. Определете енергийния добив на реакциите:

1. 6 3 Li + 1 1 p → 4 2 He + 3 2 He;
2. 19 9 F + 1 1 p → 4 2 He + 16 8 O.

След приключване на самостоятелна работа се извършва самопроверка.

Домашна работа: № 1235 - 1238. (А. П. Римкевич)

Теория: При ядрените реакции се изпълняват законите за запазване на масата и заряда.
Общата маса преди реакцията е равна на общата маса след реакцията, общият заряд преди реакцията е равен на общия заряд след реакцията.
Например:
Изотопите са разновидности на даден химичен елемент, които се различават по масата на атомните ядра. тези. масовите числа са различни, но номерата на зарядите са еднакви.

Фигурата показва веригата от трансформации на уран-238 в олово-206. Използвайки данните на фигурата, изберете два правилни от предложения списък с твърдения. Посочете техните номера.

1) Шест хелиеви ядра се освобождават във веригата на трансформации на уран-238 в стабилен олово-206.
2) Полоний-214 има най-малкия полуживот в представената верига от радиоактивни трансформации.
3) Оловото с атомна маса 206 претърпява спонтанен алфа разпад.
4) Уран-234, за разлика от уран-238, е стабилен елемент.
5) Спонтанното превръщане на бисмут-210 в полоний-210 е придружено от излъчването на електрон.
Решение: 1) Във веригата на трансформации на уран-238 в стабилно олово-206 се отделят не шест, а осем хелиеви ядра.
2) Полоний-214 има най-малкия полуживот в представената верига от радиоактивни трансформации. диаграмата показва, че времето е най-малко за полоний-214
3) Оловото с атомна маса 206 не претърпява спонтанен алфа разпад, то е стабилно.
4) Уран-234, за разлика от уран-238, не е стабилен елемент.
5) Спонтанното превръщане на бисмут-210 в полоний-210 е придружено от излъчването на електрон. Тъй като бета частицата беше освободена.
Отговор:25
Задание на OGE по физика (fipi): Каква частица X се отделя в резултат на реакцията?

Решение: масата преди реакцията е 14 + 4 \u003d 18 amu, зарядът е 7e + 2e \u003d 9e, така че законът за запазване на масата и заряда е изпълнен, частицата X трябва да има 18 - 17 \u003d 1 amu. и 9e - 8e \u003d 1e, следователно частицата X е протон.
Отговор:4
Задание на OGE по физика (fipi): Ядрото на тория се превърна в ядро \u200b\u200bна радий. Каква частица е излъчена от ядрото на тория?


3) α-частица
4) β-частица
Решение: Масата се е променила с 4, а зарядът с 2, следователно ядрото на тория е излъчило α-частица.
Отговор:3
Задание на OGE по физика (fipi):

1) алфа частица
2) електрон

Решение: Използвайки закона за запазване на масата и заряда, виждаме, че масата на елемента е 4, а зарядът е 2, следователно това е алфа частица.
Отговор:1
Задание на OGE по физика (fipi):

1) алфа частица
2) електрон

Решение: Използвайки закона за запазване на масата и заряда, виждаме, че масата на елемента е 1, а зарядът е 0, следователно това е неутрон.
Отговор:4
Задание на OGE по физика (fipi):

3) електрон
4) алфа частица
Решение: Гама частица няма нито маса, нито заряд, следователно, непознатата частица има маса и заряд, равна на 1, неизвестна частица е протон.
Отговор:1
Когато неутронът е заловен от ядрото, се образува радиоактивен изотоп. Тази ядрена трансформация излъчва

4) електрон
Решение: Нека напишем реакцията на улавяне
+ -> + ? .
Използвайки закона за запазване на масата и заряда, виждаме, че масата на неизвестния елемент е 4, а зарядът е 2, следователно това е алфа частица.

1. Избройте няколко ядрени реакции, при които може да се образува изотопът 8 Be.

2. Каква е минималната кинетична енергия в лабораторната рамка T min, която един неутрон трябва да има, за да стане възможна реакцията 16 O (n, α) 13 C?

3. Ендотермична или екзотермична е реакцията 6 Li (d, α) 4 He? Дадени са специфични енергии на свързване на ядрата в MeV: ε (d) \u003d 1.11; ε () \u003d 7,08; ε (6 Li) \u003d 5.33.

4. Определете праговете T пори за реакции на фоторазпадане 12 C.

1. γ + 12 С → 11 С + n
2. γ + 12 C → 11 B + p
3. γ + 14 С → 12 С + n + n

5. Определете праговете на реакцията: 7 Li (p, α) 4 He и 7 Li (p, γ) 8 Be.

6. Определете каква минимална енергия трябва да има протон, за да стане възможна реакцията p + d → p + p + n. Дадени са излишни маси. Δ (1 H) \u003d 7,289 MeV, Δ (2 H) \u003d 13,136 MeV,
Δ (n) \u003d 8.071 MeV.

7. Възможни ли са реакции:

1. α + 7 Li → 10 B + n;
2. α + 12 C → 14 N + d

под действието на α-частици с кинетична енергия T \u003d 10 MeV?

8. Идентифицирайте частицата X и изчислете енергията на реакцията Q в следните случаи:

1.35 Сl + X → 32 S + α;	4.23 Na + p → 20 Ne + X;
2. 10 B + X → 7 Li + α;	5,23 Na + d → 24 Mg + X;
3. 7 Li + X → 7 Be + n;	6,23 Na + d → 24 Na + X.

9. Каква минимална енергия T min трябва да има дейтрона, за да възбуди състояние с енергия E exc \u003d 1,75 MeV в резултат на нееластично разсейване върху ядро \u200b\u200bот 10 B?

10. Изчислете прага на реакцията: 14 N + α → 17 O + p, в два случая, ако падащата частица е:
1) α-частица,
2) 14 N ядро. Реакционната енергия е Q \u003d 1,18 MeV. Обяснете резултата.

1. d (p, y) 3 He;	5. 32 S (y, p) 31 P;
2. d (d, 3 He) n;	6. 32 (y, n) 31 S;
3. 7 Li (p, n) 7 Be;	7. 32 S (y, a) 28 Si;
4. 3 He (α, γ) 7 Be;	8. 4 He (α, p) 7 Li;

12. Какви ядра могат да се образуват в резултат на реакции под въздействието на: 1) 10 MeV протони върху 7 Li мишена; 2) 7 Li ядра с енергия 10 MeV върху водородна мишена?

13. Ядрото 7 LI улавя бавен неутрон и излъчва γ-квант. Каква е енергията на γ-кванта?

14. Определете в лабораторната система кинетичната енергия на ядрото 9 Ве, образувана при праговата стойност на неутронната енергия в реакцията 12 C (n, α) 9 Be.

15. Облъчването на естествена борна цел доведе до появата на радиоактивни изотопи с полуживот 20,4 минути и 0,024 s. Какви изотопи са се образували? Какви реакции са довели до образуването на тези изотопи?

16. Естествена борна цел е бомбардирана с протони. След края на облъчването детекторът на частици регистрира активност от 100 Bq. След 40 минути активността на пробата намаля до ~ 25 Bq. Какъв е източникът на дейността? Какъв вид ядрена реакция протича?

17. α-частица с кинетична енергия T \u003d 10 MeV претърпява еластичен челен сблъсък с ядро \u200b\u200bот 12 C. Определете кинетичната енергия в к.с. ядро 12 C T C след сблъсък.

18. Определете максималната и минималната енергия на 7 Be ядра, образувани в реакцията
7 Li (p, n) 7 Be (Q \u003d -1,65 MeV) под действието на ускорени протони с енергия T p \u003d 5 MeV.

19. -Частиците, излъчени под ъгъл θ neel \u003d 30 0 в резултат на реакцията на нееластично разсейване с възбуждане на състоянието на ядрото 12 C с енергия E exc \u003d 4.44 MeV, имат същата енергия в к.с. като тези, еластично разпръснати от същото ядро \u200b\u200bα- частици под ъгъл θ контрол \u003d 45 0. Определете енергията на α-частиците, падащи върху целта.

20. α-частиците с енергия T \u003d 5 MeV взаимодействат със стационарното 7 Li ядро. Определете величината на импулсите в SCI, образувани в резултат на реакцията 7 Li (α, n) 10 B на неутрона p α и ядрото 10 B p Be.

21. Изследвани са ниско разположени възбудени състояния от 35 Cl (1.219; 1.763; 2.646; 2.694; 3.003; 3.163 MeV) с помощта на реакцията 32 S (α, p) 35 Cl. Кое от тези състояния ще се възбуди в лъч от α-частици 5.0 MeV? Определете енергиите на протоните, наблюдавани в тази реакция под ъгли 0 0 и 90 0 при E \u003d 5,0 MeV.

22. Използвайки импулсната диаграма, вземете връзката между ъглите в к.с. и с.ц.и.

23. Протон с кинетична енергия T a \u003d 5 MeV удря ядро \u200b\u200bот 1 H и еластично се разсейва от него. Определете енергията T B и ъгъла на разсейване θ B на ядрото на отката 1 N, ако ъгълът на разсейване на протона θ b \u003d 30 0.

24. Реакцията t (d, n) α се използва широко за получаване на неутрони. Определете енергията на неутроните T n, излъчвани под ъгъл от 90 0 в неутронния генератор, използвайки дейтрони, ускорени до енергия T d \u003d 0,2 MeV.

25. За получаване на неутрони се използва реакцията 7 Li (p, n) 7 Be. Протонната енергия е T p \u003d 5 MeV. Експериментът изисква неутрони с енергия T n \u003d 1,75 MeV. Под какъв ъгъл θ n спрямо посоката на протонния лъч ще се излъчват неутрони с такава енергия? Какво ще бъде разпространението на неутронните енергии ΔT, ако те се изолират с помощта на 1 cm колиматор, разположен на разстояние 10 cm от целта.

26. Определете орбиталния ъглов момент на тритий l t, образуван в реакцията 27 Al (, t) 28 Si, ако орбиталният ъглов момент на падащата α-частица е l α \u003d 0.

27. При какви относителни орбитални ъглови моменти на протона е възможна ядрената реакция p + 7 Li → 8 Be * → α + α?

28. С какви орбитални ъглови моменти l p протоните могат да излетят в реакцията 12 C (, p) 11 B, ако: 1) крайното ядро \u200b\u200bсе формира в основно състояние и Е2-фотонът се абсорбира; 2) крайното ядро \u200b\u200bсе формира в състояние 1/2 + и М1-фотонът се абсорбира; 3) крайното ядро \u200b\u200bсе формира в основно състояние и Е1-фотонът се абсорбира?

29. В резултат на поглъщане от ядрото на квант, неутрон с орбитален ъглов момент l n \u003d 2. Определете мултиполярността на кванта, ако крайното ядро \u200b\u200bсе формира в основно състояние.

30. Ядрото от 12 С абсорбира γ-квант, в резултат на което протон с орбитален ъглов момент l \u003d 1. Определете мултиполярността на абсорбирания γ-квант, ако крайното ядро \u200b\u200bсе формира в основно състояние?

31. Определете орбиталния ъглов момент на дейтрона l d в реакцията на улавяне 15 N (n, d) 14 C, ако ъгловият момент на орбита на неутрона l n \u003d 0.

33. Ядрото от 40 Ca абсорбира E1 γ-кванта. Какви преходи с една частица са възможни?

34. Ядрото от 12 С абсорбира Е1 γ-кванта. Какви преходи с една частица са възможни?

35. Възможно ли е при реакцията на нееластично разсейване на дейтрони върху 10 V ядро \u200b\u200bда се възбуди състояние с характеристики J P \u003d 2 +, I \u003d 1?

36. Изчислете напречното сечение на разсейване за -частица с енергия 3 MeV в кулоновското поле на ядрото 238 U в диапазона от ъгли от 150 0 до 170 0.

37. Златна плоча с дебелина d \u003d 0,1 mm се облъчва с лъч от α-частици с интензитет N 0 \u003d 10 3 частици / s. Кинетичната енергия на -частиците е T \u003d 5 MeV. Колко α-частици на единица твърд ъгъл падат в секунда върху детектор, разположен под ъгъл \u003d 170 0? Плътността на златото е ρ \u003d 19,3 g / cm 3.

38. Колимиран лъч от α-частици с енергия T \u003d 10 MeV пада перпендикулярно на медно фолио с дебелина δ \u003d 1 mg / cm 2. Частиците, разпръснати под ъгъл \u003d 30, се записват от детектор с площ S \u003d 1 cm 2, разположен на разстояние l \u003d 20 cm от целта. Каква част от общия брой разпръснати алфа частици ще бъде записана от детектора?

39. При изследването на реакцията 27 Al (p, d) 26 Al под действието на протони с енергия T p \u003d 62 MeV в спектъра на дейтрони, измерени под ъгъл θ d \u003d 90 с помощта на детектор с твърд ъгъл
dΩ \u003d 2 · 10 -4 sr, наблюдават се пикове с енергии T d \u003d 45,3; 44,32; 40,91 MeV. При общ заряд на протони q \u003d 2,19 mC, падащ върху мишена с дебелина δ \u003d 5 mg / cm 2, броят на броя на тези пикове N е бил съответно 5180, 1100 и 4570. Определете енергиите на нивата на ядрото 26Al, чието възбуждане се наблюдава в тази реакция. Изчислете диференциалните сечения dσ / dΩ на тези процеси.

40. Интегралното напречно сечение на реакцията 32 S (γ, p) 31 P с образуването на крайното ядро \u200b\u200b31 P в основно състояние при падаща γ-лъчи от 18 MeV е 4 mb. Оценете стойността на интегралното напречно сечение на обратната реакция 31 P (p, γ) 32 S, съответстваща на същата енергия на възбуждане на ядрото 32 S, както при реакцията 32 S (γ, p) 31 P. Вземете предвид, че това възбуждане се отстранява поради γ прехода към основното състояние.

41. Изчислява се интензивността на неутронния лъч J, който е използван за облъчване на 55 Mn плоча с дебелина d \u003d 0,1 cm за t акт \u003d 15 минути, ако след t охлаждане \u003d 150 минути след края на облъчването неговата активност I е 2100 Bq. Полуживотът на 56 Mn е 2,58 h, напречното сечение на активиране е σ \u003d 0,48 b, плътността на материала на плочата е ρ \u003d 7,42 g / cm 3.

42. Диференциалното напречно сечение на реакцията dσ / dΩ под ъгъл от 90 0 е 10 mb / sr. Изчислете стойността на интегралния участък, ако ъгловата зависимост на диференциалния участък има формата 1 + 2sinθ.

43. Разсейването на бавни (T n 1 keV) неутрони от ядрото е изотропно. Как може да се обясни този факт?

44. Определете енергията на възбуждане на сложно ядро, образувано при улавяне на α-частица с енергия T \u003d 7 MeV от неподвижно ядро \u200b\u200bот 10 V.

45. В напречното сечение на реакцията 27 Аl (α, р) 30 Si се наблюдават максимуми при енергии на α частици Т 3,95; 4.84 и 6.57 MeV. Определете енергиите на възбуждане на ядрото на съединението, съответстващи на максимумите в напречното сечение.

46. С какъв орбитален ъглов момент могат да се разпръснат протони с Т р \u003d 2 MeV върху ядрото 112 Sn?

47. Оценете напречното сечение за образуване на сложно ядро \u200b\u200bпри взаимодействието на неутрони с кинетична енергия T n \u003d 1 eV със 197 Au златни ядра.

48. Оценете напречното сечение за образуване на сложно ядро \u200b\u200bпри взаимодействието на неутрони с кинетична енергия T n \u003d 30 MeV със 197 Au златни ядра.