ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ

Για τα προβλήματα να θεωρηθούν γνωστά τα παρακάτω φυσικά μεγέθη: Μάζα του ουδέτερου ατόμου H 11 =1,00783u Μάζα του ουδέτερου ατόμου 7Li 3 =7,01600u Μάζα του ουδέτερου ατόμου He 42 =4,00260u Mάζα του ουδέτερου ατόμου 56Fe 26 =55,934939u Mάζα του ουδέτερου ατόμου 230Th 90 =230,033128u Mάζα του ουδέτερου ατόμου 226Ra 88 =226,025403u 1u=1,66055x1027kg Αριθμός Avogadro=6,023x1023 πυρήνες/mole πυρήνων, 1MeV=4,45x1020KWh και c=3x108m/s.

1. Χρησιμοποιήστε ενεργειακές μεθόδους, για να υπολογίσετε την ελάχιστη απόσταση που μπορεί να πλησιάσει ένα σωμάτιο α το οποίο βάλλεται μετωπικά από πολύ μακριά, με αρχική ενέργεια 0,5MeV, εναντίον ενός ακίνητου πυρήνα 197 Au 79. Υποθέστε ότι ο πυρήνας παραμένει σε ηρεμία κατά την κρούση. Πόση θα ήταν η απόσταση αυτή, αν η ενέργεια του σωματίου ήταν 3,5MeV; 2. Υπολογίστε την ενέργεια σύνδεσης και την ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο για τον πυρήνα 56Fe26. 3. Ο χρόνος ημιζωής του 131I είναι 8,04 ημέρες. Υπολογίστε τη σταθερά διάσπασης του ισότοπου αυτού. Βρείτε επίσης τον αριθμό των πυρήνων 131Ι που περιέχονται σε ένα δείγμα ενεργότητας 1,85x104 Bq. 4. Ένα δείγμα κάποιου ραδιοϊσότοπου, μόλις παρασκευαστεί, έχει ενεργότητα 37x107 Bq. Μετά από 4 ώρες η ενεργότητα του δείγματος έγινε 29,6x107 Bq. Βρείτε τη σταθερά διάσπασης και το χρόνο ημιζωής του ισότοπου. Ποια θα είναι η ενεργότητα του δείγματος 30 ώρες μετά την παρασκευή του; 5. Υπολογίστε την κινητική ενέργεια ενός σωματίου α που εκπέμπεται από ένα ακίνητο πυρήνα 230/90 Th. Αγνοήστε την κινητική ενέργεια του θυγατρικού πυρήνα 226 Ra/88 . 6. Συμπληρώστε τις παρακάτω πυρηνικές αντιδράσεις: 7. Η πρώτη πυρηνική αντίδραση στην οποία χρησιμοποιήθηκαν σωματίδια προερχόμενα από επιταχυντή πραγματοποιήθηκε από τους Cockr oft και Walton και ήταν η παρακάτω:He He H Li 42 Υπολογίστε την τιμή της ενέργειας Q αυτής της αντίδρασης. Είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη; 8. Υπολογίστε την ενέργεια που αποδεσμεύεται, όταν 1kg 235U παθαίνει σχάση. Λάβετε υπόψη ότι η ενέργεια που αποδεσμεύεται ανά πυρήνα που διασπάται είναι 208MeV.