Задачи на тему Атом и атомное ядро
из задачника Рымкевич 10 класс по предмету Физика

Название темы: Ядерная модель атома. Испускание и поглощение света атомом. Лазер
№ 1140. При облучении атом водорода перешел из первого энергетического состояния в третье. При возвращении в исходное состояние он сначала перешел из третьего во второе, а затем из второго в первое. Сравнить энергии фотонов, поглощенных и излученных атомом.
№ 1141. При переходе атома водорода из четвертого энергетического состояния во второе излучаются фотоны с энергией 2,55 эВ (зеленая линия водородного спектра). Определить длину волны этой линии спектра.
№ 1142. При облучении паров ртути электронами энергия атома ртути увеличивается на 4,9 эВ. Какова длина волны излучения, которое испускают атомы ртути при переходе в невозбужденное состояние?
№ 1143. Для ионизации атома азота необходима энергия 14,53 эВ. Найти длину волны излучения, которое вызовет ионизацию.
№ 1144. Для однократной ионизации атомов неона требуется энергия 21,6 эВ, для двукратной — 41 эВ, для трехкратной — 64 эВ. Какую степень ионизации можно получить, облучая неон рентгеновскими лучами, наименьшая длина волны которых 25 нм?
№ 1145. Во сколько раз изменится энергия атома водорода при переходе атома из первого энергетического состояния в третье? при переходе из четвертого энергетического состояния во второе?
№ 1146. Во сколько раз длина волны излучения атома водорода при переходе из третьего энергетического состояния во второе больше длины волны излучения, обусловленного переходом из второго состояния в первое?
№ 1147. В 1814 г. И. Фраунгофер обнаружил четыре линии поглощения водорода в видимой части спектра Солнца. Наибольшая длина волны в спектре поглощения была 656 нм. Найти длины волн в спектре поглощения, соответствующие остальным линиям.
№ 1148. Формула Ритца—Ридберга обычно приводится в виде: 1/λ=Rн(1/n2-1/k2). Коэффициент RH носит название постоянной Ридберга для водорода. Найти значение RH (с точностью до четырех цифр), если известно, что при переходе атома водорода из четвертого энергетического состояния во второе излучается фотон, соответствующий зеленой линии в спектре водорода с длиной волны 486,13 нм. Полученным результатом следует пользоваться при решении последующих задач.
№ 1149. Найти наибольшую длину волны в ультрафиолетовом спектре водорода.
№ 1150. Какой длины волны надо направить свет на водород, чтобы ионизировать атомы?
№ 1151. Какую минимальную скорость должны иметь электроны, чтобы ударом перевести атом водорода из первого энергетического состояния в пятое?
№ 1152. Стеклянный баллон лампы дневного света покрывают с внутренней стороны люминофором — веществом, которое при облучении фиолетовым или ультрафиолетовым светом дает спектр, близкий к солнечному. Объяснить причину явления.
№ 1153. Для обнаружения поверхностных дефектов в изделии (микроскопические трещины, царапины и т. д.) на изделие наносится тонкий слой керосино-масляного раствора специального вещества, излишки которого затем удаляются. Объяснить причину видимого свечения раствора при облучении ультрафиолетовым светом.
№ 1154. Лазер, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1 кВт. Длительность одного импульса 5 мкс, а число импульсов в 1 с равно 200. Найти излучаемую энергию и мощность одного импульса, если на излучение идет 0,1% потребляемой мощности.
№ 1155. Гелий-неоновый газовый лазер, работающий в непрерывном режиме, дает излучение монохроматического света с длиной волны 630 нм, развивая мощность 40 мВт. Сколько фотонов излучает лазер за 1 с?
№ 1156. Жидкостный лазер, работающий в импульсном режиме, за один импульс, длящийся 1 мкс, излучает 0,1 Дж лучистой энергии. Расходимость излучения1 2 мрад. Найти плотность потока излучения на расстоянии 6 м от лазера и сравнить с плотностью потока излучения Солнца, падающего на Землю, равного (без учета поглощения атмосферой) 1,36 кВт/м2.
Название темы: Методы регистрации заряженных частиц. Радиоактивность. Состав атомных ядер. Энергия связи атомных ядер
№ 1157. На рисунке 127 изображен трек электрона в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле. В каком направлении двигался электрон, если линии индукции поля идут от нас?
№ 1158. Какова скорость электрона, влетающего в камеру Вильсона (рис. 127), если радиус трека равен 4 см, а индукция магнитного поля 8,5 мТл?
№ 1159. Чем объясняется, что счетчик Гейгера регистрирует возникновение ионизированных частиц и тогда, когда поблизости от него нет радиоактивного препарата?
№ 1160. Как должна быть направлена индукция магнитного поля, чтобы наблюдалось указанное на рисунке 128 отклонение частиц?
№ 1161. Почему радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах?
№ 1162. Каковы преимущества кобальтовой пушки перед рентгеновской установкой при обнаружении внутренних дефектов изделий?
№ 1163. Где больше длина свободного пробега ос-частицы: у поверхности Земли или в верхних слоях атмосферы?
α-частица, вылетевшая из ядра радия со скоростью 15 Мм/с, пролетев в воздухе 3,3 см, остановилась. Найти кинетическую энергию частицы, время торможения и ускорение.
№ 1165. В результате какого радиоактивного распада плутоний 23994Pu превращается в уран 23592U?
№ 1166. В результате какого радиоактивного распада натрий 2211Na превращается в магний 2212Mg?
№ 1167. Написать реакции α-распада урана 23892U и β-распада свинца 20982Рb.
№ 1168. Написать реакцию α-распада радия 22688Ra. Сравнить импульсы и кинетические энергии образовавшихся ядер, считая, что до распада ядро радия покоилось.
№ 1169. Какая доля радиоактивных ядер некоторого элемента распадается за время, равное половине периода полураспада?
№ 1170. Активность радиоактивного элемента уменьшилась в 4 раза за 8 суток. Найти период полураспада.
Задача № 1171 из задачника Рымкевича 2001 г (5-е издание)
№ 1172. Каков состав ядер натрия 2311Na, фтора 199F, серебра 10747Ag, кюрия 24796Cm, менделевия 257101Md?
№ 1173. Каков состав изотопов неона 2010Ne, 2110Ne и 2210Ne?
№ 1174. Изменяются ли массовое число, масса и порядковый номер элемента при испускании ядром γ-кванта?
№ 1175. Как изменяются массовое число и номер элемента при выбрасывании из ядра протона? нейтрона?
№ 1176. Найти энергию связи ядра Есв и удельнуюcэнергию связи Есв/А для: 1) 21H; 2) 63Li; 3) 73Li; 4) 126С; 5) 168O; в) 2713Al.
№ 1177. Какая минимальная энергия необходима для расщепления ядра азота 147N на протоны и нейтроны?
№ 1196(н). Какой изотоп образуется из урана 23992U после двух β-распадов и одного α-распада?
Название темы: Ядерные реакции. Их энергетический выход. Биологическое действие радиоактивных излучений. Элементарные частицы. Взаимные превращения частиц и квантов электромагнитного излучения
№ 1178. Написать ядерную реакцию, происходящую при бомбардировке алюминия 2713Al α-частицами и сопровождающуюся выбиванием протона.
№ 1179. Написать ядерную реакцию, происходящую при бомбардировке бора 115B α-частицами и сопровождающуюся выбиванием нейтронов.
№ 1180. При бомбардировке изотопа бора 105B нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается α-частица. Написать реакцию.
№ 1181. Элемент менделевий был получен при облучении эйнштейния 25399Es α-частицами с выделением нейтрона. Написать реакцию.
№ 1182. Элемент резерфордий получили, облучая плутоний 24294Pu ядрами неона 2210Ne. Написать реакцию, если известно, что в результате образуется еще четыре нейтрона.
№ 1183. Написать недостающие обозначения в следующих ядерных реакциях:
№ 1184. При облучении изотопа меди 6329Cu протонами реакция может идти несколькими путями: с выделением одного нейтрона; с выделением двух нейтронов; с выделением протона и нейтрона. Ядра каких элементов образуются в каждом случае?
№ 1185. Радиоактивный марганец 5425Mn получают двумя путями. Первый путь состоит в облучении изотопа железа 5626Fe дейтронами, второй — в облучении изотопа железа 5426Fe нейтронами. Написать ядерные реакции.
№ 1186. При бомбардировке азота 147N нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается протон. Написать реакцию. Полученное ядро изотопа углерода оказывается β-радиоактивным. Написать происходящую при этом реакцию.
№ 1187. При бомбардировке железа 5626Fe нейтронами образуется (β-радиоактивный изотоп марганца с атомной массой 56. Написать реакцию получения искусственно радиоактивного марганца и реакцию происходящего с ним β-распада.
№ 1188. Выделяется или поглощается энергия при следующих ядерных реакциях:
№ 1189. Какая энергия выделяется при ядерной реакции
№ 1190. Ядро 73Li, захватывая протон, распадается на две α-частицы. Определить сумму кинетических энергий этих частиц. Кинетической энергией протона пренебречь.
№ 1191. Какую минимальную энергию должна иметь α-частица для осуществления ядерной реакции
№ 1192. При облучении изотопа азота 157N протонами образуется углерод и α-частица. Найти полезный энергетический выход ядерной реакции, если для ее осуществления энергия протона должна быть 1,2 МэВ.
№ 1193. Ввиду большой энергии связи, приходящейся на нуклон ядра гелия, возможны экзоэнергетические реакции деления легких ядер. Найти, какая энергия выделяется при бомбардировке бора 115B протонами с образованием трех α-частиц.
№ 1194. При делении изотопа урана 23592U освобождается энергия 200 МэВ, причем 84% этой энергии приобретают осколки деления. Считая, что этими осколками являются яд-

pa бария 13756Ва и криптона 8436Kr и что импульсы их по модулю одинаковы, найти энергию осколков.

№ 1195. Для замедления быстрых нейтронов можно использовать, например, тяжелую воду или углерод. В каком из этих замедлителей нейтрон испытает большее число столкновений, пока его скорость не снизится до тепловой?
№ 1196. При делении одного ядра 23592U на два осколка выделяется энергия 200 МэВ. Какая энергия освобождается при сжигании в ядерном реакторе 1 г этого изотопа? Сколько каменного угля нужно сжечь для получения такой энергии?
№ 1197. Какова электрическая мощность атомной электростанции, расходующей в сутки 220 г изотопа урана 23592U и имеющей КПД 25%?
№ 1198. Какая энергия выделяется при термоядерной реакции
№ 1199. Толщина h слоя перекрытия, ослабляющего данное ионизирующее излучение в 2 раза, носит название толщины слоя половинного ослабления. Доказать, что слой толщиной Н = nh ослабляет излучение в 2n раз.
№ 1200. Лучше всего нейтронное излучение ослабляет вода (в 4 раза лучше бетона и в 3 раза лучше свинца). Толщина слоя половинного ослабления нейтронного излучения для воды равна 3 см. Во сколько раз ослабит нейтронное излучение слой воды толщиной 30 см?
№ 1201. Гамма-излучение лучше всего поглощается свинцом (в 1,5 раза лучше стальной брони и в 22 раза лучше воды). Толщина слоя половинного ослабления γ-излучения для свинца равна 2 см. Какой толщины нужен слой свинца, чтобы ослабить γ-излучение в 128 раз?
№ 1202. Средняя поглощенная доза излучения сотрудником, работающим с рентгеновской установкой, равна 7 мкГр за 1 ч. Опасна ли работа сотрудника в течение 200 дней в году по 6 ч в день, если предельно допустимая доза облучения равна 50 мГр в год?
№ 1203(н). Сколько процентов ядер радиоактивного йода 13153I с периодом полураспада Т = 8 суток останется через 16 суток?
№ 1203. При облучении углерода 126С протонами образуется изотоп углерода Какая при этом выбрасывается частица?
№ 1204. В результате термоядерной реакции соединения двух протонов образуется дейтрон и нейтрино. Какая еще появляется частица?
№ 1205. При бомбардировке изотопа бора 105B α-частицами образуется изотоп азота 137N. Какая при этом выбрасывается частица? Изотоп азота является радиоактивным, дающим позитронный распад с излучением нейтрино. Написать реакцию.
№ 1206. В установках для γ-облучения в сельском хозяйстве используется β-радиоактивный изотоп цезия 13755Cs. Написать реакцию β-распада. Найти максимальную частоту γ-излучения, если наибольшая энергия γ-квантов равна 0,66 МэВ. Вычислить релятивистскую скорость β-частиц, если их энергия 1,18 МэВ.
№ 1207. Найти частоту γ-излучения, образующегося при термоядерной реакции:
№ 1208. Найти наименьшую энергию γ-кванта, необходимую для осуществления следующей реакции:
№ 1209. Поглощая фотон γ-излучения (λ = 4,7 • 10-13 м), дейтрон распадается на протон и нейтрон. Вычислить суммарную кинетическую энергию образовавшихся частиц.
№ 1210. При аннигиляции электрона и позитрона образовалось два одинаковых γ-кванта. Найти длину волны, пренебрегая кинетической энергией частиц до реакции.
№ 1211. Элементарная частица пи-нуль-мезон (π0) распадается на два γ-кванта. Найти частоту γ-излучения, если масса покоя этой частицы равна 264,3 массы электрона.

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн