Ядерная физика: Учебно-методическое пособие для проведения практических занятий

Страницы работы

Содержание работы









Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования
«Международный государственный экологический
университет имени А. Д. Сахарова»

Факультет мониторинга окружающей среды

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Учебно-методическое пособие

Минск

2009


УДК 575

ББК 28.04

        Я34

Рекомендовано к изданию НМС МГЭУ им. А. Д. Сахарова
(протокол №
9 от 27 мая 2009 г.)

Составители:

преподаватель кафедры естественных наук КИИ МЧС, Е. Е. Апанасевич,

ст. преподаватель кафедры физики и высшей математики
МГЭУ им. А. Д. Сахарова, Е. Л. Бокатая,

доцент кафедры ядерной и радиационной безопасности
МГЭУ им. А. Д. Сахарова, к.ф.-м.н., доцент А. И. Тимощенко,

ст. преподаватель кафедры физики и высшей математики
МГЭУ им. А. Д. Сахарова, Е. В. Федоренчик

Рецензенты:

доцент кафедры ядерной физики БГУ, к.ф.-м.н., доцент И. Я. Дубовская,

профессор кафедры ядерной и радиационной безопасности
МГЭУ им. А. Д. Сахарова, к.т.н., доцент В. А. Чудаков

Я34 Ядерная физика : учебно-методическое пособие  / сост. Е. Е. Апа-­
           насевич, Е. Л. Бокатая, А. И. Тимощенко,  Е. В. Федоренчик. – Минск :
           МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2009. – 72 c.

ISBN 978-985-6931-07-2.

Данное учебно-методическое пособие рекомендуется для проведения практических занятий по дисциплине «Ядерная физика», адресовано студентам специальностей 1-33 01 03 «Радиоэкология» и 2-33 01 04 «Экологический мониторинг, менеджмент и аудит».

УДК 574:159.9

ББК 28.081:88

ISBN 978-985-6931-07-2

© Международный государственный
     экологический университет имени
     А. Д. Сахарова, 2009


Содержание

Введение

Данное пособие предназначено для использования при проведении практических занятий по дисциплине «Ядерная физика» для студентов специальностей 1-33 01 03 «Радиоэкология» и 2-33 01 04 «Экологический мониторинг, менеджмент и аудит», а также для организации самостоятельной работы студентов. Оно содержит необходимые сведения из теоретической части курса в их кратком изложении, примеры решения типовых задач по каждому разделу, контрольные вопросы для систематизации знаний, необходимых при решении задач, и условия задач, предлагаемых для разбора на практических занятиях и самостоятельной работы по дисциплине.

Первое занятие посвящено закреплению базовых знаний и навыков, относящихся к умениям записывать ядерные реакции, формулировать законы сохранения в ядерных реакциях, вычислять энергию реакции по табличным данным в единицах,  удобных для применения в ядерной физике.

На втором занятии студенты учатся вычислять энергию связи ядра и энергии связи отдельных нуклонов и образуемых ими фрагментов в ядре. Это позволяет студентам лучше осознать, какие запасы энергии заключены в ядре атома, и сравнить их с энергиями, характерными для химических реакций.

Третья тема занимает одно из центральных мест в данном курсе и посвящена решению задач на столкновение нерелятивистских ядерных частиц, в которых могут образовываться другие частицы. С целью демонстрации общих методов и принципов решения таких задач в теоретической части темы рассмотрена ядерная реакция вида , для которой с учетом энергии реакции получены общие выражения для импульсов и энергий образовавшихся в результате реакций частиц через кинетическую энергию частицы a, налетающей на первоначально неподвижное ядро А, и угол, под которым вылетает образовавшаяся в результате реакции частица b относительно направления движения налетающей частицы.

Четвертая тема посвящена решению задач, в которых достаточно использовать общее определение сечения ядерной реакции, либо найти сечение реакции по ослаблению узкого пучка частиц в тонких мишенях. Вопросы, связанные с вычислением сечений упругих процессов, опущены, т. к. выходят за рамки действующей программы.

В пятой теме разбираются некоторые наиболее простые задачи на столкновения релятивистских частиц. В отличие от нерелятивистского случая, в общем рассмотрении реакции вида  для частиц, движущихся с произвольными допустимыми скоростями, не имеет смысла рассматривать законы сохранения энергии и импульса как в системе отсчета, связанной с центром инерции, так и в лабораторной системе. В обеих системах эти законы сохранения имеют достаточно громоздкий вид из-за сложной связи между полной энергией и импульсом релятивистской частицы, и ее общее решение требует вычислений, продолжительность которых выходит за временные рамки одного занятия.

Шестая и седьмая темы посвящены законам, описывающим радиоактивные превращения ядер. Этот материал имеет особое значение для экологов. Поэтому здесь сосредоточено большее количество задач по каждой теме по сравнению с тем количеством задач, которое предусмотрено по другим темам курса.

Похожие материалы

Информация о работе