Указания к решению задач - раздел Образование, Требования к оформлению контрольных заданий и разъяснения по использованию таблиц При Решении Задач, Связанных С Определением Соответствующего Элемента, Получа...
При решении задач, связанных с определением соответствующего элемента, получающегося в результате - и - распадов, следует помнить следующее: при -распаде ядро теряет положительный заряд и масса его убывает, т.е. соответствующий элемент смещается к началу периодической системы; при - распаде заряд ядра увеличивается и элемент смещается к концу периодической системы.
При решении задач на явление радиоактивности надо различат два случая:
а) имеет место радиоактивный распад изолированного вещества.
Если из условия задачи следует, что время распада пренебрежимо мало по сравнению с периодом полураспада Т данного радиоизотопа, то число нераспавшихся ядер можно считать практически постоянным в течение всего времени и равным их начальному числу . Тогда число распавшихся ядер можно находить по формуле:
(знак «-» опущен, так как здесь под подразумевается положительная величина );
б) происходит распад одного радиоактивного вещества (дочернего), в смеси с другим радиоактивным веществом (материнским), из которого оно возникает.
Следует обратить внимание на особый случай распада Т1 материнского вещества существенно превышает период полураспада Т2 дочернего вещества, т.е. Т1>T2, то по истечении некоторого промежутка времени устанавливается радиоактивное равновесие между этими веществами. При этом число ежесекундно распадающихся ядер дочернего вещества равно числу вновь образующихся ядер этого же вещества в результате распада ядер материнского вещества. Так как активности обоих веществ становятся одинаковыми, то
.
2. В некоторых задачах требуется найти число атомов N, содержащихся в данной массе m некоторого радиоизотопа. Для этого пользуются соотношением:
,
где NA – постоянная Авогадро, - число молей, содержащихся в данном препарате, - молярная масса изотопа.
Напомним, что между молярной массой и его относительной атомной массой существует соотношение
кг/моль.
Решение задач на ядерные реакции основано на применении законов сохранения: 1) электрического заряда; 2) суммарного числа нуклонов; 3) энергии; 4) импульса.
Первые два закона позволяют правильно записывать ядерные реакции даже в тех случаях, когда одна из частиц – участников реакции или ее продуктов – не дана. С помощью вторых двух законов находят кинетические энергии частиц – продуктов реакции, а также направления их разлета.
Процесс столкновения бомбардирующей частицы с ядром – мишенью, при котором частица поглощается ядром, рассматривают как неупругий удар и применяют при этом закон сохранения импульса, как в соответствующих задачах механики.
Чтобы при вычислениях получать значения энергии в мегаэлектронвольтах (МэВ), надо подставить в формулу взятые из справочных таблиц значения масс, выраженные в атомных единицах массы (а.е.м.), а коэффициент , представляющий собой квадрат скорости света в вакууме, положить равным = 931 МэВ/а.е.м.
Обычно при ядерных реакциях энергия Q измеряется величинами порядка 10 МэВ, а энергия покоя даже самого легкого ядра – ядра водорода (т.е. протона) – равна 938 МэВ. Отсюда следует, что, вычисляя скорости частиц – ядер или отдельных нуклонов, их можно считать классическими в следующих случаях: 1) если данные частицы являются продуктами ядерной реакции, вызванной столкновением медленных частиц; 2) если речь идет об определении порога реакции.
Вместе с тем энергия ядерной реакции, как правило, превышает энергию покоя легких частиц – электронов и позитронов, равную 0,511 МэВ. Поэтому, находя скорости или импульсы этих частиц (если они являются продуктами реакции), следует пользоваться формулами для релятивистского импульса и кинетической энергии релятивистской частицы.
Для решения задач необходимо знать обозначения и таких частиц: - электрон (его заряд равен -1, а масса настолько мала, что принимается за нуль); - позитрон; - нейтрон (заряд равен нулю); или - протон (ядро атома водорода).
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Указания к решению задач
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Критерии оценивания индивидуальных заданий
В каждом модуле студент должен решить и защитить 3 задачи. Одна задача оценивается в 20 баллов.
20 баллов
Задача решена верно.
Модели атомного ядра
Развитие исследований радиоактивного излучения, с одной стороны, и квантовой теории - с другой, привели к созданию квантовой модели атома Резерфорда - Бора. Но созданию этой
Строение ядра
Ядро – центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный заряд.
Наряду с термином ядро атома часто используется также термин
Спин ядра и его магнитный момент
Собственный момент импульса ядра – спин ядра - векторная сумма спинов нуклонов (равен ½) и орбитальных моментов импульса нуклонов (момента импульса, обусловленных движением нуклонов
Ядерные силы
В состав ядра кроме нейтронов входят положительно заряженные протоны и они должны бы отталкиваться друг от друга, т.е. ядро атома должно бы разрушиться, но этого не происходит. Оказ
Радиоактивность
Открытие рентгеновских лучей произошло 8 ноября 1895г. Сообщение об открытии датировано 28 декабря. Более полутора месяцев ученый тщательно исследовал неведомые лучи. Ему удалось установить, что он
Закон радиоактивного распада
Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским; возникающее дочернееядро, как правило, оказывается возбужденным, и его переход в осн
Активность радиоактивного препарата
Активность любого радиоактивного препарата, в котором ежесекундно распадается N радиоактивных атомов, выражается формулой
Радиоактивный распад
Альфа-распадом называется испускание ядрами некоторых химических элементов
Реакция деления тяжелых ядер
Тяжелые ядра при взаимодействии с нейтронами могут разделяться на две приблизительно равные части – осколки деления. Такая реакция называется реак
Биологическое действие радиоактивных излучении
Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,00
Доза излучения
Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения.
Экспозиционная доза Х ионизирующего излучения - суммарный заряд, образ
Элементарные частицы и современная физическая картина мира
При введении понятия элементарных частиц первоначально предполагалось, что есть первичные, далее неделимые частицы, из которых состоит вся материя. Таковыми вплоть до начала 20 века с
Лептоны. Адроны. Кварки
Все лептоны не участвуют в сильном взаимодействии и имеют спин . Известно три заряженных ле
Античастицы
В микромире каждой частице соответствует античастица. Например, первая античастица – позитрон (антиэлектрон) была обнаружена в 1935 г., его заряд равен +е. В вакууме позитрон столь же стабил
Цепная реакция
Установлено, что при бомбардировке ядер урана нейтронами происходит распад ядра на две примерно равные части. Отметим три важные особенности таких реакций:
1. Легко делятся ядра одного из
Условия термоядерной реакции
Ядерные реакции, в которых из лёгких ядер образуются более тяжёлые ядра, называются реакциями термоядерного синтеза (термоядерными реакциями). При синтезе суммарная масса исходных я
Атомные электростанции
Если в атомной бомбе происходит неуправляемая цепная реакция, то в созданных ядерных реакторах она носит управляемый характер. Суть управляемой реакции заключается в том, что создаю
Методы регистрации заряженных частиц
В настоящее время хорошо установлено, что ядро атома имеет сложную структуру и состоит из протонов и нейтронов. Из рассмотрения явления радиоактивности следует, что ядра могут претерпевать существе
Кристаллические счетчики
По принципу действия наиболее близки к газоразрядным кристаллические счетчики проводящего типа. Если пространство между электродами газоразрядного прибора заполнить не газом, а крис
Сцинтилляционные методы.
Первый сцинтилляционный детектор, названный спинтарископом, представлял собой экран, покрытый слоем ZnS. Вспышки, возникавшие при попадании в него заряженных частиц, фиксировались с
Камера Вильсона.
Камера Вильсона (рис. 38.1) была изобретена шотландским физиком Ч.Вильсоном в 1910–1912 гг. и являлась одним из первых приборов для регистрации заряженных частиц. В основе действия
Пузырьковая камера
Пузырьковая камера – трековый детектор элементарных заряженных частиц, в котором трек (след) частицы образует цепочка пузырьков пара вдоль траектории её движени
Новости и инфо для студентов