Контрольная работа по теме «Ядерная физика» - Физика атомного ядра - Квантовая физика

Цель: выявить знания учащихся по теме «Ядерная физика»

Ход урока

Вариант I

1. При переходе атома водорода из третьего стационарного состояния во второе излучается фотон, соответствующий длине волны 652 км. Какую энергию теряет атом водорода при излучении этого фотона? (Ответ: 3 · 10^-19 Дж.)

2. Сколько нуклонов, протонов и нейтронов содержится в ядре урана ²³⁵₉₂U? (Ответ: 235 нуклонов, 92 протона, 143 нейтрона.)

3. При бомбардировке алюминия ²⁷₁₃Аl α-частицами образуется изотоп фосфора ³⁰₁₅P. Какая частица испускается при этом ядерном превращении? Запишите ядерную реакцию. (Ответ:¹₀n, .)

4. Период полураспада радиоактивного йода-131 равен 8 сут. Рассчитайте, за какое время количество атомов йода-131 уменьшится в 1000 раз. (Ответ: 80 сут.)

5. Определите дефект массы, энергию связи и удельную энергию ядра азота ¹⁴₇N. (Ответ: 0,109 а.е.м.; ≈ 101 МэВ; ≈ 7,2 МэВ/нуклон.)

6. В какой элемент превращается изотоп тория ²³²₉₀Th после α-распада, двух β-распадов и еще одного α-распада? (Ответ: ²⁴¹₈₈Ra.)

7. Определите мощность первой советской атомной электростанции, если расход урана-235 за 1 сут. Составил 30 г при КПД, равном 17 %. (Ответ: ≈ 5 МВт.)

8. Рассчитайте, какая энергия выделяется при термоядерной реакции: . (Ответ: ≈ 17 МэВ.)

9. Относительная доля радиоактивного углерода ¹⁴₆C в старом куске дерева составляет 0,0416 от его доли в живых растениях. Каков возраст этого куска дерева, если период полураспада ¹⁴₆С равен 5570 годам? (Ответ: 2550 лет.)

Вариант II

1. При электрическом разряде в трубке, наполненной криптоном-86, излучаются фотоны, соответствующие разности энергий двух стационарных состояний атома, т. е. 3,278 · 10^-19 Дж. Найдите длину волны этого излучения, принятую во всем мире в качестве естественного эталона длины. (Ответ: 6 · 0,6^-7 м.)

2. Сколько нуклонов, протонов и нейтронов содержится в ядре магния ²⁴₁₂Mg? (Ответ: 24 нуклона, 12 протонов, 12 нейтронов.)

3. Запишите ядерную реакцию β-распада ядра марганца ⁵⁷₂₅Mn. (Ответ: .)

4. Какая доля радиоактивных ядер некоторого элемента распадается за время, равное половине периода полураспада? (Ответ: 0,29.)

5. Ядро изотопа висмута ²¹¹₈₃Bi получилось из другого ядра после последовательных α- и β-распадов. Что это за ядро? (Ответ: ²¹⁵₈₄Ро.)

6. Рассчитайте дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра углерода ¹²₆С. (Ответ: 0,092 а.е.м.; ≈ 85,5 МэВ; ≈ 7,1 МэВ/нуклон.)

7. Определите КПД атомной электростанции, если ее мощность равна 3,5 · 10⁵ кВт, а суточный расход урана равен 105 г. (Считайте, что при делении одного ядра урана ²³⁵₉₂U выделяется энергия, равная 200 МэВ.) (Ответ: 35 %.)

8. Каков энергетический выход следующей ядерной реакции: (Ответ: поглощается 16,85 МэВ энергии.)

9. Имеется 10¹⁰ атомов радия. Сколько атомов останется через 3200 лет, если период полураспада радия равен 1600 годам? (Ответ: 7,1 · 10⁹.)