Министерство образования российской федерации ставропольский государственный университет «общая физика» (учебно-методическое пособие) (стр. 23 из 23)
7. Трековые детекторы частиц: камера Вильсона, пузырьковая, искровая и эмульсионная камеры. [VI.1. Кн.2. Гл. 2, §14], [VI.5. Гл. 4, §§5-7]
8. Трансурановые элементы. Сверхтяжелые ядра. Реакции образования трансурановых элементов. [VI.1. Кн.1. Гл. 8, §§50-54]
9. Современные астрофизические представления: Эволюция и состав Вселенной. Реликтовое излучение. Космологический нуклиосинтез в горячей Вселенной. Нуклиосинтез в звездах. Распространенность физических элементов. [V.5. Гл. 18, §§1-4]
10. Нейтронная астрономия. Сверхновые нейтронные звезды. Черные дыры. [V.5. Гл. 18, §5]
11. Космические лучи – состав, энергия и происхождение. [V.1. Кн.2. Гл. 2, §11], [V.5. Гл. 18, §1]
12. Радиационные пояса Земли. [V.5. Гл. 18, §§1-5]
ЗАДАЧИ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ
«ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЧАСТИЦ»
1. Протон с кинетической энергией T = 2 МэВ налетает на неподвижное ядро 197Au. Определить дифференциальное сечение рассеяния
на угол q= 60° . Как изменится величина дифференциального сечения рассеяния, если в качестве рассеивающего ядра выбрать 27Al?2. Золотая пластинка толщиной l = 0,1 мм облучается пучком a- частиц с плотностью потока j = 103 частиц/см2 с. Кинетическая энергия a- частиц T = 5 МэВ. Сколько a-частиц на единицу телесного угла падает в секунду на детектор, расположенный под углом q= 170° к оси пучка? Площадь пятна пучка на мишени S = 1 см2.
3. При упругом рассеянии электронов с энергией T = 750 МэВ на ядрах 40Ca в сечении наблюдается дифракционный минимум под углом qmin = 18° . Оценить радиус ядра 40Ca.
4. Оценить плотность ядерной материи.
5. Массы нейтрона и протона в энергетических единицах равны соответственно mn = 939,6 МэВ и mp = 938,3 МэВ. Определить массу ядра 2H в энергетических единицах, если энергия связи дейтрона Eсв (d) = 2,2 МэВ.
6. Массы нейтральных атомов в а.е.м.: 16O - 15,9949, 15O - 15,0030, 15N - 15,0001. Чему равны энергии отделения нейтрона и протона в ядре 16O?
7. Считая, что разность энергий связи зеркальных ядер определяется только различием энергий кулоновского отталкивания в этих ядрах, вычислить радиусы зеркальных ядер 23Na и 23Mg.
8. Известно, что внутренний электрический квадрупольный момент Q0 ядра 175Lu равен +5,9 Фм2. Какую форму имеет это ядро? Чему равен параметр деформации этого ядра?
9. Определить значения изоспинов I основных состояний ядер изотопов углерода - 10C, 11C, 12C, 13C, 14C.
10. На основании одночастичной модели оболочек определить значения спинов и четностей JP основных состояний изотопов кислорода - 15O, 16O, 17O, 18O.
11. Активность препарата 32P, равна 2 мкКи. Сколько весит такой препарат? Период полураспада T1/2 для 32P равен 14,5 суток.
12. Во сколько раз число распадов ядер радиоактивного иода 131I в течение первых суток больше числа распадов в течение вторых суток? Период полураспада изотопа 131I равен 193 часам.
13. Определить энергию W, выделяемую 1 мг препарата 210Po за время, равное среднему времени жизни, если при одном акте распада выделяется энергия E = 5,4 МэВ.
14. Определить орбитальный момент l, уносимый a- частицей в следующих распадах:
15. Используя значения масс атомов, определить верхнюю границу спектра позитронов, испускаемых при b- распаде ядра 27Si. Масса атома 27Si равна 25137,961 МэВ, а 27Al - 25133,150 МэВ.
16. Определить энергию отдачи ядра 7Li, образующегося при e- захвате в ядре 7Be. Eсв.(7Be) = 37,6 МэВ, Eсв.(7Li) = 39,3 МэВ.
17. Энергии связи ядер 114Cd, 114In и 114Sn равны соответственно 972,63 МэВ, 970,42 МэВ и 971,61 МэВ. Определить возможные виды b- распада ядра 114In.
18. Определить типы и мультипольности g-переходов:
1) 1-®0+, 2) 1+ ®0+, 3) 2- ®0+, 4) 2+ ®3-, 5) 2+ ®3+, 6) 2+ ®2+.
19. Определить пороговое значение энергии g- кванта в реакции фоторождения p0-мезона на протоне - g + p® p + p0. Масса p0-мезона 134,98 МэВ.
20. Рассчитать энергии и пороги реакций 32S (g, p)31P и 4H(a, p)7Li.
Массы - протона mp=1,00728 а.е.м., ядер M(4H) = 4,00151 а.е.м., M(7Li) = 7,01436 а.е.м., M(31P) = 30,96553 а.е.м., M(32S) = 31,96329 а.е.м.
21. Исходя из схемы протекания реакции p + 19F ®20Ne*(1+)® 16O(3-) +a, определить орбитальный момент захваченного протона.
22. Исходя из модели оболочек оценить отношение сечений реакций 16O(p,d)15O с образованием конечного ядра в основном состоянии и в состоянии (JP = 3/2- ). Предполагается прямой механизм реакции.