Физика атомного ядра

3 задания с разбором · раздел «Квантовая физика»

Соответствие · среднее
Период полураспада изотопа йода-131 равен 8 суток. Установите соответствие между промежутком времени и частью нераспавшейся массы вещества
1. 1. Через 8 суток
  1. Aмасса оставшегося вещества составляет 1/16 часть от начальной массы
  2. Bмасса оставшегося вещества составляет 1/4 часть от начальной массы
  3. Cмасса оставшегося вещества составляет 1/2 часть от начальной массы
  4. Dмасса оставшегося вещества составляет 1/12 часть от начальной массы
2. 2. Через 16 суток
  1. Aмасса оставшегося вещества составляет 1/16 часть от начальной массы
  2. Bмасса оставшегося вещества составляет 1/4 часть от начальной массы
  3. Cмасса оставшегося вещества составляет 1/2 часть от начальной массы
  4. Dмасса оставшегося вещества составляет 1/12 часть от начальной массы
Показать ответ и разбор
Верный ответ
- 1Cмасса оставшегося вещества составляет 1/2 часть от начальной массы
- 2Bмасса оставшегося вещества составляет 1/4 часть от начальной массы
Разбор
Закон радиоактивного распада: $m = m_0 \cdot 2^{-t/T}$ , где $T = 8$ суток — период полураспада. Через 8 суток $t/T = 1$ , поэтому $m = m_0/2$ : остаётся 1/2 часть начальной массы. Через 16 суток $t/T = 2$ , поэтому $m = m_0/2^2 = m_0/4$ : остаётся 1/4 часть начальной массы.
Открыть задание 243
Один ответ · лёгкое
Энергия связи ядра лития $^{7}_{3}\mathrm{Li}$ равна 39,24 МэВ. Относительная атомная масса $^{7}_{3}\mathrm{Li}=7{,}0$ а. е. м. Удельная энергия связи ядра лития
1. A98,1 МэВ/нуклонов
2. B9,81 МэВ/нуклонов
3. C130,8 МэВ/нуклонов
4. D5,6 МэВ/нуклонов
Показать ответ и разбор
Верный ответ
- D5,6 МэВ/нуклонов
Разбор
Удельная энергия связи — это энергия связи, приходящаяся на один нуклон ядра. Массовое число лития $A=7$ , значит, в ядре 7 нуклонов. Делим энергию связи на число нуклонов: $E_{уд}=\frac{E_{св}}{A}=\frac{39{,}24}{7}\approx 5{,}6\ \text{МэВ/нуклон}.$ Получаем 5,6 МэВ/нуклонов.
Открыть задание 229
Один ответ · лёгкое
Ядро, получившееся из ядра ксенона $^{140}_{54}\mathrm{Xe}$ после двух $\beta^-$ распадов
1. A $^{140}_{52}\mathrm{Te}$
2. B $^{140}_{53}\mathrm{I}$
3. C $^{140}_{56}\mathrm{Ba}$
4. D $^{140}_{58}\mathrm{Ce}$
Показать ответ и разбор
Верный ответ
- C $^{140}_{56}\mathrm{Ba}$
Разбор
При $\beta^-$ -распаде нейтрон в ядре превращается в протон, электрон и антинейтрино: $n \to p + e^- + \tilde{\nu}$ . Поэтому массовое число $A$ не меняется, а зарядовое число $Z$ увеличивается на 1. После двух $\beta^-$ -распадов $Z = 54 + 2 = 56$ , а $A = 140$ . Элемент с порядковым номером 56 — барий, значит получается ядро $^{140}_{56}\mathrm{Ba}$ .
Открыть задание 223