Группа3А. Предмет Физика
17.11.2021
Преподаватель:Земляная С.Н.
Группа3А
Предмет Физика
Урок №17
Тема программы:Физика атомного ядра
Тема урока:Решение задач по теме «Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции»
Тема: Решение задач.
Решить задачи:
1. Выведите формулу для скорости (активности) радиоактивного распада через период полураспада Т1/2 и начальное число N0.
2. Один грамм U-238 излучает 1.24·104 α-частиц в секунду. Определить Т1/2 изотопа и активность в Ки.
Примеры решения, разбор задач.
1. Найти вероятность распада ядра за промежуток времени Т1/2, если его постоянная распада равна λ.
Решение
2. Сколько 84Po210 (Т1/2 = 138,4 сут) распадется и останется через 10 сут от 4 мг исходного количества?
Решение
Согласно определению, количество радиоактивного нуклида изменяется по экспоненциальному закону, для нашего случая этот закон примет вид:
| m = m0·e−λt,
|
|
где m0, m(t) – начальное и текущее значения массы (мг), λ – постоянная распада (с−1).
| Постоянная распада определяется соотношением:
| λ = 0.693 / Т1/2.
|
| Подставляя исходные данные в (3.38) получим:
|
3.Распад покоящихся ядер 84Po210 происходит из основного и сопровождается испусканием двух групп α-частиц: основной с энергией Eα1 = 5.30 МэВ и слабой (по интенсивности) с энергией Eα2 = 4.50 МэВ. Найти энергию α-распадов этих ядер и энергию γ-квантов, испускаемых дочерними ядрами.
Решение
Согласно условию задач, дочерни ядра возникают не только в основном, но и в возбужденном состоянии. Из закона сохранения импульса следует, что:
| pα = pд или mαEα = mдEд.
|
| Энергия α-распада с учетом (3.40) равна:
| Q = Eα + Eд = Eα·(1 + mα /mд).
|
| Аналогично запишем выражение для Q', когда дочернее ядро возникает в возбужденном состоянии:
Из формул получим:
|
Ответ: ω = 0.82 МэВ.
|