Проверочный тест №7.4

Тема: «Энергия связи. Закон радиоактивного распада»

Задание №7.4.1

Вопрос:

Что такое дефект масс?

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) Это избыток массы ядра по сравнению с массой составляющих его нуклонов

2) Это недостаток массы ядра по сравнению с массой составляющих его нуклонов

3) Это эффект превращения массы в энергию

4) Это неоднородность распределения массы в атоме

Ответ: 4.

Недостаток массы ядра Δm по сравнению с суммарной массой составляющих его нуклонов можно записать так:

Δm = (Zm_p + Nm_n) — М_я,

где М_я — масса ядра, Z и N — число протонов и нейтронов в ядре, а m_p и m_n — массы свободных протона и нейтрона.

Величина Δm называется дефектом массы.

Задание №7.4.2

Вопрос:

Определите удельную энергию связи Fe-56 (в МэВ).

Запишите число:_____ 8,56 МэВ _______________

Ответ: Мя=55,934939 а е м
Количество протонов Np=26, нейтронов Nn=56-26=30)
Количество нуклонов N=56
dEсв=((26*1,00728+30*1,00867)-Мя)*931,5=479,2 МэВ
dEуд=dE/N=479.2/56=8,56 МэВ

Задание №7.4.3

Вопрос:

В каком случае ни массовое, ни зарядовое число ядра не изменяется?

Выберите один из 5 вариантов ответа:

1) При альфа-распаде

2) При бета-распаде

3) При испускании гамма-кванта

4) При испускании нейтрона

5) При испускании позитрона

Ответ: 3) При испускании гамма-кванта

Явление γ-излучения ядер состоит в том, что ядро (A,Z) испускает g квант без изменения массового числа А и заряда ядра Z. Испускание γ-излучения обычно происходит после α- или β-распадов атомных ядер, если образовавшееся ядро образуется в возбужденном состоянии.
Гамма-излучение возникает при распаде возбужденных состояний ядер. Спектр γ-излучения всегда дискретен из-за дискретности ядерных уровней. С точностью до незначительной энергии отдачи ядра энергия γ-перехода равна разности энергий уровней, между которыми происходит γ-переход. Изучая γ-спектры, получают информацию о таких свойствах атомных ядер, как деформация атомного ядра, спаривание тождественных нуклонов, структура и последовательное заполнение ядерных оболочек и др.

Задание №7.4.4

Вопрос:

В ядерной реакции, приведенной ниже, вместо знака вопроса...

Выберите один из 5 вариантов ответа:

1) должна быть альфа-частица

2) должна быть бета-частица

3) должен быть гамма-квант

4) должен быть нейтрон

5) должен быть протон

Ответ: 4) должен быть нейтрон

Задание №7.4.5

Вопрос:

Найдите дефект масс для O-16 (в а.е.м.).

Запишите число:____________________

Задание №7.4.6

Вопрос:

В 23:58 начал распадаться элемент, период полураспада которого составляет одну минуту. Сколько активных ядер этого элемента останется к полуночи?

Запишите число:_____ 0.137 а.е.м. __________________

Ответ: Масса атома кислорода O16:
М(O16) = 15.99491461956 а.е.м.
Атом кислорода состоит из 8 протонов, 8 нейтронов и 8 электронов, то есть масса составляющих его частиц равна массе 8 нейтронов и 8 атомов водорода H1: M = 8·1.00866491560 + 8·1.00782503207 = 16.13191958 а.е.м.
Отнимая от этой величины массу атома кислорода, получаем дефект массы:
D = 16.13191958 - 15.99491461956 = 0.137 а.е.м.

Задание №7.4.7

Вопрос:

При каком процессе ядро самопроизвольно испускает электрон?

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) альфа-распад 2) бета-распад

3) гамма-распад 4) нейтронное излучение

Ответ: 2) бета-распад

Явление бета-распада состоит в том, что ядра некоторых элементов самопроизвольно испускают электроны и элементарную частицу очень малой массы - антинейтрино.

Задание №7.4.8

Вопрос:

При радиоактивном распаде зависимость оставшихся активных ядер от времени является...

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) линейной 3) экспоненциальной

2) квадратичной 4) логарифмической

Ответ: 3) экспоненциальной.

Под радиоактивным распадом, или просто распадом, понимают естественное радиоак­тивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Атомное ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро — дочерним. Теория радиоактивного распада строится на предположении о том, что радиоактивный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам статистики. Так как отдельные радиоактивные ядра распадаются независимо друг от друга, то можно считать, что число ядер d N, распавшихся в среднем за интервал времени от t до t +d t, пропорционально промежутку времени d t и числу N нераспавшихся ядер к моме­нту времени t:

(1)

где l — постоянная для данного радиоактивного вещества величина, называемая постоянной радиоактивного распада; знак минус указывает, что общее число радиоактивных ядер в процессе распада уменьшается. Разделив переменные и интегрируя:

получим

(2)

где N ₀ — начальное число нераспавшихся ядер (в момент времени t =0), N — число нераспавшихся ядер в момент времени t. Формула (2) выражает закон радиоактивного распада, согласно которому число нераспавшихся ядер убывает со временем по экспоненциальному закону.

Задание №7.4.9

Вопрос:

Некоторое вещество в результате радиоактивного распада потеряло 70% своей массы за сутки. Найдите период полураспада этого вещества (в часах).

Запишите число:_____34,3 часа.___________________

Задание №7.4.10

Вопрос:

Какой элемент является продуктом альфа-распада радия?

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) Криптон 3) Актиний

2) Радон 4) Франций

Ответ: 2) Радон

Ra(226) -> Rn(222) + He(4)
Это альфа-распад, из ядра радия вылетает альфа-частица (яжро атома гелия), остаётся ядро радона.

Date: 2016-06-06; view: 42446; Нарушение авторских прав