Задачи к лекции 6. 6.1 Ускоритель даёт пучок протонов с энергией 100 МэВ

6.1	Ускоритель даёт пучок протонов с энергией 100 МэВ. Для данного эксперимента требуется энергия протонов 50 МэВ. Подсчитайте толщину поглотителя (стоппера) в см и в г/см2 из а) углерода, б) свинца, необходимую для снижения энергии пучка от 100 до 50 МэВ. Какой поглотитель предпочтительнее и почему? Удельные потери энергии взять из таблиц.
6.2	Радиоактивный источник испускает g-лучи с энергией 1,1 МэВ. Интенсивность этих g-лучей должна быть снижена в 104 раз путём поглощения в стенках медного контейнера. Насколько толстыми (см) должны быть стенки контейнера?
6.3	Определить активность изотопа 32Р, возникающего в результате облучения 1г фосфора в течение 1 суток в потоке нейтронов 1012 см-2сек-1. Эффективное сечение активации фосфора равно 0,19 барн. Период полураспада 32Р равен 14,26 суткам. 31Р+n=32Р+g.
6.4	В пучке мюонов с кинетической энергией 100 МэВ надо установить датчик. Ни один мюон не должен проникнуть в датчик. Какова должна быть толщина стенки датчика из меди, чтобы остановить налетающие мюоны?
6.5	Опишите, как можно определить заряд ядра Z в экспериментах: а) по рассеянию рентгеновских лучей на ядрах, б) по наблюдению характеристических рентгеновских спектров.
6.6	Найти порог реакции g+ p ® p + p + в нерелятивистском и релятивистском приближении ( -антипротон).
	Ответ: в релятивистском приближении Епор=2mpc2- в нерелятивистском приближении
6.7	Определить максимальную энергию, которая может быть передана в одном акте взаимодействия тяжёлой заряженной частицей, движущейся со скоростью v<<c неподвижному электрону.
	Ответ: Ееmax=mev2/2
6.8	Показать, что рождение пары в пустоте противоречит законам сохранения энергии и импульса.
6.9	В процессе столкновения двух протонов рождаются три протона и антипротон: p+p®p+p+p+ p (синхрофазотрон, Беркли, США, 1955 г.). Мишень — неподвижный протон массой . Какова пороговая энергия— наименьшее значение кинетической энергии налетающего протона, при котором возможна эта реакция?
6.10	Небольшой образец ванадия 51V массой m = 0,5 г активируется до насыщения в поле тепловых нейтронов. Непосредственно после облучения в течение t = 5,0 мин было зарегистрировано Ng(t)= 8,0·109 импульсов при эффективности регистрации ε = 1,0·10-2. Определить концентрацию n n нейтронов, падающих на образец.
6.11	Определить среднюю электрическую мощность атомной электростанции, если расход нуклида 235U за время t = 1 год составляет М =192 кг при к.п.д. η = 30%;