Jaderná fyzika – příklady
Samostudium: např.
http://astronuklfyzika.cz/JadRadFyzika.htm
B. 148
1. Ve vzorku radioaktivního fostoru P(15, 32), který má poločas přeměny 14 dnů,
je 4.1018 atomů fosforu. Kolik atomů fosforu bude v tomto vzorku za čtyři týdny?
B. 149
2. Poločas přeměny nuklidu Ra(88, 226) je 1590 roků. Určete jeho přeměňouvou
konstantu. Rok má přibližně 3, 154.107sekund.
(1, 38 . 10-11s-1)
B. 150
3. V kousku starého dřeva klesl obsah radionuklidu C(6, 14) na 72% původní
hodnoty. Určete stáří dřeva, je-li poločas přeměny nuklidu 5570 roků.
(2640 roků)
B. 152
4. Jádro kyslíku O(8, 16) bylo střelováno částicí alfa, která v něm uvízla, a při tom
se uvolnil neutron. Zapište příslušnou reakci a zjistěte, jaký nuklid v důsledku této
reakce vznikl.
B. 159
5. Při setkání elektronu s pozitronem obě částice zmizí a místo nich se objeví
zpravidla dva fotony záření gama. Určete vlnovou délku tohoto záření.
Předpokládáme, že kinetická nergie lektronu a pozitronu je vporovnání s klidovou
energií obou částic malá. Klidová hmotnost elektronu (popř. Pozitronu )
je 9, 1.10exp (-34) kg, Planckova konstanta 6, 63.10 exp (-34) J.s.
(2, 4.10exp(-12)m)
K. 193/6B
6. Protony (m=1, 67.10exp(-27)kg, Q=1, 6.10exp(-19)C) vyletují z cyklotronu
rychlostí o velikosti 2, 6.10exp(7)m/s. Maximální poloměr dráhy částic R=0, 44m.
Řešte postupně tyto úkoly:
a) Vypočítejte frekvenci, s jakou se mění napětí na jeho duantech.
b) Vypočítejte velikost indukce magnetického pole
(9, 4 MHz, 0, 6 T)
K. 193/7A
7. Cyklotron má maximální poloměr dráhy částic R=0, 45 m. Indukce magnetického
pole je B=1, 1 Wb.m-2. Vypočítejte kinetickou energii protonů, se kterou vyletují
z cyklotronu. Energii vyjádřete také v jednotce eV.(Konstanty použijte
z předchozího příkladu)
(1, 9 pJ, 12 MeV)
K. 193/12A
8. Vypočítejte energii ekvivalentní hmotnostnímu úbytku rovnajícímu se atomové
hmotnostní konstantě mu=1, 66 . 10exp(-27) kg a vyjádřete ji v J a MeV.
(1, 5.10exp(-10)J, 930MeV)
Široká 171/9
9. Který izotop prvku se podílí na jaderné reakci (viz v hodině)
Vaščák př. 14
10. Vypočítejte hustotu jádra nuklidu železa Fe (26, 56)
(1, 8.10exp(17)kg/m3)
Realisticky.cz
Zákon radioaktivních přeměn:
Shrnutí:
Po uplunutí poločasu přeměny se množství radioaktivní látky zmenší vždy napolovinu
předchozího stavu.
Př. 3:
V urychlovači bylo vyrobeno 6μg radioaktivního jódu 132 53 I s poločasem přeměny 2h.
Kolik gramů látky budeme mít k dispozici po 5 hodinách? Co to znamená pro její
využití v lékařství?
(0,88μg)
Př. 4:
Poločas rozpadu uranu 235 92 U je 700 miliónů let. Za kolik let se jeho množstvív zemské
kůře zmenší na třetinu původního stavu?
(za 1,11 mld let.)
Př. 8:
Obsah uhlíku 14 6 C ve dřevě odpovídá 86% jeho obsahu v atmosféře. Který vladař seděl
při své korunovaci na trůně, který je z dřeva vyroben?
(Strom, ze kterého je dřevo byl pokácen před 1250 lety (tedy v roce 762). Mohl na něm
sedětKarel Veliký nebo jeho otec Pipin Krátký.)
Realisticky.cz
Jaderné reakce
Př. 4:
Prohlédni si graf závislosti vazebné energie na počtu nukleonů v jádře. Které reakce
je možné využít k výrobě energie.
Př. 6:
Roční výroba energie v ČR přesahuje 80 mil MWh. Kolik kg vodíku by bylo třeba
zpracovat v p-p cyklu, aby byla vyrobena všechna potřebná energie? Předpokládej
účinnost 30%.
(1500 kg vodíku.)
Radioaktivita:
Download

Jaderná fyzika, web.pdf