Fizyka II WGGiOŚ
Ćwiczenia Rachunkowe - Zestaw 8
Fizyka jądrowa
1. Oblicz defekt masy oraz energie wiązania jąder atomów:
4
2
He,
16
8
O,
218
84
Po, i wyraź je w
[J] oraz [eV].
2. Jaką pracę naleŜy wykonać, aby odłączyć jeden neutron od jądra
4
2
He, a jaką, aby odłączyć
1 proton od jądra
6
4
Be?
3. Oblicz ilość energii wydzielanej w reakcji rozpadu α jądra
232
90
Th oraz
239
94
Pu, oraz Zapisz
reakcję rozpadu α oraz β- jądra
238
92
U. Jak będą przebiegać te rozpady w przypadku jądra
239
94
Pu?
4. Okres połowicznego rozpadu pewnego izotopu wynosi 5 dni. Jaka część początkowej
liczby jąder pozostanie po 20 dniach? Jaka część początkowej liczby jąder ulegnie w tym
czasie rozpadowi?
5. Izotop
212
83
Bi ma okres połowicznego rozpadu równy 1 h. O ile procent zmniejszy się jego
aktywność po 3h?
6. Oblicz wiek skały zawierającej rudę uranową, w której znajduje się 20% ołowiu
206
82
Pb,
powstałego z rozpadu uranu i jego produktów?
7. Archeolodzy znaleźli drewniany przedmiot, w którym aktywność izotopu
14
C wynosi 40%
aktywności tego izotopu w Ŝywym drzewie. Wiedząc, Ŝe czas połowicznego rozpadu
14
C
wynosi 5730 lat, określ wiek znaleziska.
8. Bombardowanie cząstkami alfa ekranu powleczonego siarczkiem cynku powoduje
powstanie szybko gasnących błysków zwanych scyntylacjami. Obliczyć jaka ilość czystego
Ra-226 znajduje się w substancji promieniotwórczej, jeŜeli wywołuje ona na ekranie o
powierzchni 0,02 cm
2
, oddalonym od próbki o 1,2 cm, 47 scyntylacji na minutę.
9. W wyniku pochłonięcia neutronu, jądro uranu
235
92
U moŜe ulec rozszczepieniu według
reakcji:
Oblicz energię wydzieloną podczas tej reakcji wiedząc, Ŝe fragmenty rozszczepienia mają
masy: 93,9154u oraz 139,9216u.
10. Przyjmując energię wydzielaną podczas reakcji rozszczepienia
235
92
U obliczoną w
poprzednim zadaniu, oblicz, jaką masę węgla o cieple spalania 32 MJ/kg naleŜałoby spalić,
aby uzyskać taką samą energię jak przy rozszczepieniu 10 g uranu
235
92
U?