Задачи по физике. Левин М.Н - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

38
VIII. Ядерная физика .
1. Решение:
0
n – концентрация нуклонов,
3
3
0
4
3
3
4
R
A
R
A
V
A
n
π
π
===
;
31
0
ArR = , тогда
337
0
107,8
−
⋅= смn
.
ρ
– плотность ядерного вещества,
314
/105,1 смг
V
Am
V
m
pядра
⋅=== ρ .
e
ρ
– объемная плотность электрического заряда,
V
Ze
V
Q
e
== ρ ;
2
A
Z ≈ , тогда
318
/107 смКл
e
⋅=ρ .
Ответ:
314
/105,1 смг⋅= ρ
,
337
0
107,8
−
⋅= смn ,
318
/107 смКл
e
⋅=ρ .
2. Решение:
Полная энергия ядра:
(
)
(
)
ZAENCmZCmCMZAE
связиnpядра
,,
222
−⋅+⋅== .
(
)
7,1477
222
14 связиnp
ECmCmCM −+= ,
(
)
МэВE
связи
66,1047,14
=
;
(
)
7,1367
222
13 связиnp
ECmCmCM −+= ,
(
)
МэВE
связи
10,947,13
=
;
22
13
2
14
CmCMECM
n
n
связи
+=+ , подставляем в это уравнение выражения
для
2
13
2
14
, CMCM и определяем энергию связи нейтрона
n
связи
E :
МэВE
n
связи
56,1010,9466,104 =−= .
Ответ: МэВE
n
связи
56,10= .
3. Решение:
2
4
2
12
2
16
CmCMECM +=+ , (1)
где неизвестная энергия
необходима для разделения ядра
O
16
на
α
–частицу и
ядро
C
12
.
(
)
МэВOE
связи
62,127
16
=
,
(
)
МэВCE
связи
16,92
12
=
,
(
)
МэВHeE
связи
30,28
4
=
.
62,12788
222
16
−+= CmCmCM
np
, (2)
16,9266
222
12
−+= CmCmCM
np
, (3)
30,2822
222
4
−+= CmCmCm
np
. (4)
Подставляем (2), (3), (4) в (1) и находим
E
:
МэВ
E
16
,
16
,
92
30
,
28
62
,
127
=
−
−
=
.
Ответ:
МэВ
E
16
,
7
=
. 
                                                                 38

                                                  VIII. Я дер на я ф изика .

1.                                     Реш ение:
n0 – ко нцентрация нукло но в,
      A        A         3A
                              ; R = r0 A , то гда n0 = 8,7 ⋅ 10 37 с м −3 .
                                        13
n0 = =               =
      V 4 πR       3
                       4π R 3
             3
ρ – п ло тно сть я дерно го вещ ества,
       mя дра        mp A
ρ=               =          = 1,5 ⋅ 1014 г/ с м 3 .
        V             V
 ρ e – о б ъ емная п ло тно сть э лектрическо го з           аря да,
        Q Ze             A
 ρe = =          ; Z ≈ , то гда ρ e = 7 ⋅ 1018 Кл/ с м 3 .
        V      V         2
О твет: ρ = 1,5 ⋅ 10 г/ с м 3 , n0 = 8,7 ⋅ 10 37 с м −3 , ρ e = 7 ⋅ 1018 Кл/ с м 3 .
                     14




2.                                        Реш ение:
П о лная э нергия я дра:
E ( A, Z ) = M я дра C 2 = m p C 2 ⋅ Z + mn C 2 ⋅ N − E с вя зи ( A, Z ) .
M14 C 2 = 7m p C 2 + 7mn C 2 − Eс вя зи (14,7 ) , Eс вя зи (14,7 ) = 104,66 М эВ;
M 13 C 2 = 7 m p C 2 + 6 mn C 2 − E с вя зи (13,7 ) , Eс вя зи (13,7 ) = 94,10 М эВ ;
     M 14C 2 + E сnвя зи = M 13C 2 + m n C 2 , п о дставля ем в э то уравнение вы раж ения
для         M 14 C 2 , M 13C 2 и о п ределя ем э нергию свя з
                                                            и нейтро на E сnвя зи :
E сnвя зи = 104 ,66 − 94,10 = 10,56 М эВ .
О твет: Eсnвя зи = 10,56 М эВ .

3.                                  Реш ение:
                            M 16C + E = M 12C 2 + m4 C 2 ,   2
                                                                          (1)
гденеизвестная э нергия E нео б хо димадля разделения я дра O на α –частицуи
                                                           16

я дро C .
     12




E с вя зи   ( O) = 127,62 М эВ,
            16
                                               E с вя зи   ( C ) = 92,16 М эВ,
                                                           12
                                                                                 E с вя зи   ( He) = 28,30 М эВ.
                                                                                             4

                     M 16 C 2 = 8m p C 2 + 8mn C 2 − 127,62 ,                                                      (2)
                     M 12 C 2 = 6 m p C 2 + 6 mn C 2 − 92,16 ,                                                     (3)
                     m4 C 2 = 2m p C 2 + 2mnC 2 − 28,30 .                                                          (4)

П о дставля ем (2), (3), (4) в(1) и нахо дим E :
 E = 127,62 − 28,30 − 92,16 = 7,16 М эВ.
О твет: E = 7,16 М эВ .

Страницы