Sprawdzian wiadomości - fizyka jądrowa, klasa 3, LO

Grupa a
1. Atom pierwiastka oznaczonego symbolem Z X posiada:
a) Z elektronów i A – Z protonów
b) Z elektronów i A neutronów
c) Z protonów i A – Z neutronów
d) A neutronów i A – Z elektronów
236 112
2. Energia wiązania jądra uranu 92 U wynosi 7,6 MeV na 1 nukleon a dla 48 Cd
około 8,5 MeV na 1 nukleon. Porównaj energię wiązania uranu do kadmu :
a) jest prawie 2 razy większa
b) jest 2 razy większa
c) jest ponad 2 razy większa
d) jest prawie 3 razy większa
3. Jakie inne zastosowanie ma reaktor jądrowy?
a) do operacji oka
b) do produkcji sztucznych izotopów promieniotwórczych
c) do niszczenia odpadów promieniotwórczych
4. Powiąż wzorem czas połowicznego rozpadu ze stałą rozpadu.
5. Wyznacz współczynnik konwersji dla 1 protonu . Wynik wyraź w MeV.
6. (dodatkowe) Jak powstały cząsteczki α w procesie ( p – p ) ewolucji. Napisz 3 równania
Ile wyzwalają energii? Ile wynosi procentowy niedobór masy. W jakiej temperaturze zachodzą te reakcje?

Grupa b

238 229
1. Jądro plutonu 94 Pu w porównaniu z jądrem 90Th posiada :
a) o 4 neutrony więcej
b) o 5 neutronów więcej
c) o 9 protonów więcej
d) o 5 protonów więcej

2. Jeśli energia wiązania helu (cząsteczka α) wynosi 2,7 MeV na 1 nukleon, to niedobór
masy helu wynosi:
a) 0,2 · 10 ¯ ² kg
b) 0,2 · 10 ¯ ² kg
c) 2,2 · 10 ¯ ² kg
d) 1,2 · 10 ¯ ² kg
3. Jakie oddziaływanie jest odpowiedzialne za istnienie jądra atomowego?
a) grawitacyjne
b) silne
c) elektromagnetyczne
d) słabe
4. Zapisz reakcję β ¯ w postaci reakcji. Co powstaje w jej wyniku?
5. Oblicz masę węgla kamiennego, należałoby spalić w elektrowni konwencjonalnej w ciągu 1 h aby jej moc była równa mocy elektrowni jądrowej ( 1,45 · 10 ¹º W )
Ciepło spalania wynosi 34 MJ/kg.
214
6. (dodatkowe) Stała rozpadu dla jądra bizmutu Bi równa się λ = 0,0348/min.
Jaka ilość preparatu zostanie po 30 minutach jeśli na początku próbka zawierała 25 μg tej substancji ?

Grupa c

1. Objętość jądra cząsteczki α jest w porównaniu z jądrem deuteru:
a) 2 razy większa
b) 4 razy większa
c) 8 razy większa
d) 16 razy większa
2. Z początkowej masy 2 kg pierwiastka po12 h pozostało 25 dkg. Nie jest prawdą, że:
a) okres połowicznego rozpadu wynosi 4 h
b) po następnych 4 h pozostanie 12,5 dag
c) rozpadowi uległo 75 % masy początkowej
d) 1/8 masy początkowej uległa rozpadowi
3. Co można powiedzieć o stałej zaniku promieniotwórczego dla danego jądra?
a) jest niezależna od rodzaju pierwiastka
b) jest zależna od masy początkowej pierwiastka
c) maleje z czasem
d) jest zależna od czynników zewnętrznych
4. Czy człowiek jest źródłem promieniowania. Wymień jeden pierwiastek, jeżeli jest.
60
5. Oblicz liczbę jąder izotopu kobaltu 27 Co, które uległy rozpadowi w czasie 15 lat.
Liczba początkowa jąder wynosi 2 · 10 ²². Czas połowicznego rozpadu wynosi 5 lat.
226 222
6. (dodatkowe) Jądro Radu 88 Ra rozpada się na radon 86 Rn poprzez przemianę α
i emituje cząsteczki α o energii równej 4,871 MeV. Znajdź prędkość powstającej w tym rozpadzie cząsteczki α
SPRAWDZIAN WIADOMOŚCI Z FIZYKI JĄDROWEJ

Grupa d
226 218
1. Jeżeli w wyniku przemian jądrowych jądro 88 Ra przekształca się w jądro 87 Fr, to znaczy, że nastąpiła emisja:
a) 2 cząsteczek α i 2 cząsteczek βˉ
b) 2 cząsteczek α i 3 cząsteczek βˉ
c) 3 cząsteczek α i 3 cząsteczek β+
d) 1 cząsteczki α i 1 cząsteczki β+
2. Jeżeli okres połowicznego rozpadu pierwiastka promieniotwórczego wynosi 10 lat,
to po 30 latach ulegnie rozpadowi
a) 30 % jego jąder
b) 50 % jego jąder
c) 75 % jego jąder
d) 87,5 % jego jąder
3. Kawałek promieniotwórczego radu umieszczono w piecu. Ten stopił się.
Promieniowanie próbki:
a) nie zmieni się
b) zwiększy się
c) zmniejszy się
4. Dlaczego radiodiagnostyka i radioterapia są takie drogie?

60
5. Oblicz masę izotopu kobaltu 27 Co zawierającego 2 · 10 ²² jąder. Masę protonu
i neutronu licz z dokładnością do 6 miejsc po przecinku.
90
6. (dodatkowe) Połówkowy czas życia nuklidu Sr równy jest T½ = 30 lat.
Jaki procent tej substancji pozostanie po czasie t = 10 lat? Ile czasu
potrzeba, żeby zostało 1 % jąder ?