Ядерная физика: Учебно-методическое пособие для проведения практических занятий, страница 5

2.2. Найти энергию связи нейтрона и a-частицы в ядре .

Дано

Решение

____________

а) Энергия связи нейтрона в ядре

             .        (1)

Энергия связи нейтрона в ядре

б) Энергия связи a-частицы в ядре

.       (2)

Энергия связи a-частицы в ядре

.

Ответ:  МэВ,  МэВ.

2.3. Найти энергию, необходимую для разделения ядра  на a-ча­стицу и ядро , если известно, что энергии связи ядер ,  и  равны соответственно  МэВ,  МэВ и  МэВ.

Дано

Решение

 МэВ

 МэВ

 МэВ

___________________

Энергия, необходимая для разделения ядра  на
a-частицу и ядро , равна энергии связи a-частицы в ядре .

Энергия связи a-частицы в ядре  может быть выражена через энергии связи ядер:

,      (2)

Энергия связи a-частицы в ядре

Ответ:  МэВ.

Контрольные вопросы

1.  Дайте определение энергии связи ядра.

2.  Как можно сформулировать понятия энергии связи нейтрона или протона, дейтрона, a-частицы в ядре?

3.  Дайте определение энергии связи Eсв(Z1,A1ïZ, A) фрагмента с порядковым номером Z1 и массовым числом A1 в ядре с порядковым номером Z и массовым числом A. Покажите, что Eсв(Z1, A1ï Z,A) = Eсв(ZZ1,A - A1ï Z,A).

4.  Какая величина называется удельной энергией связи?

5.  Какая величина называется дефектом масс?

6.  Какая величина называется упаковочным коэффициентом?

7.  Какие ядра называются изотопами, изотонами, изобарами, изомерами?

8.  Какие ядра называются зеркальными?

9.  Какие ядра называются магическими, дважды магическими?

10.  В чем состоит свойство насыщения ядерных сил?

11.  Чем объясняется уменьшение удельной энергии связи тяжелых ядер с возрастанием атомного номера Z?

12.  Чем можно объяснить уменьшение удельной энергии связи для ядер с малыми А?

13.  В «каком виде» выделяется энергия при присоединении какой-либо ядерной частицы к ядру, называемая энергией присоединения?

Задачи

1.  Оценить плотность ядерного вещества, концентрацию нуклонов в ядре и объемную плотность электрического заряда в ядре.

2.  Найти энергию связи ядра, которое имеет одинаковое число протонов и нейтронов, а радиус, в полтора раза меньше радиуса ядра .

3.  Найти энергию связи, приходящуюся на один нуклон ε, в ядрах .

4.  Найти энергии связи и удельные энергии связи ядер  и . Объяснить полученные результаты.

5.  Найти энергию отделения протона от ядер  и . Объяснить полученные результаты.

6.  Найти энергию связи нейтрона и a-частицы в ядре .

7.  Найти с помощью табличных значений масс нуклидов энергию, необходимую для разделения ядра  на четыре одинаковые частицы.

8.  Определить разность энергий связи нейтрона и протона в ядре . Объяснить причину их различия.

9.  Вычислить энергию связи нейтрона в ядре , если известно, что энергии связи ядер  и равны соответственно  МэВ и  МэВ.

10.  Вычислить энергию, необходимую для разделения ядра  на две a-частицы и ядро , если энергии связи на один нуклон в ядрах  равны соответственно  МэВ/нуклон,  МэВ/нуклон и 7,68 МэВ/нуклон.

11.  Найти энергию, необходимую для разделения ядра  на a-частицу и ядро , если известно, что энергии связи ядер ,  и  равны соответственно  МэВ,  МэВ и  МэВ.

12.  Определить энергию, выделяющуюся при образовании двух a-частиц в результате синтеза ядер  и , если известно, что энергии связи на один нуклон в ядрах ,  и  равны соответственно  МэВ/нуклон,  МэВ/нуклон и  МэВ/нуклон.

13.  Вычислить массу (в а.е.м.): а) ядра , энергия связи которого  МэВ; б) ядра  с энергией связи на один нуклон 6,04 МэВ/нуклон.

14.  Выяснить, устойчиво ли ядро  относительно распада на две a-ча­стицы, если известно, что энергии связи на один нуклон в ядрах  и  равны соответственно 7,06 МэВ/нуклон и 7,08 МэВ/нуклон.