Решение задач по ядерной физике Законы радиоактивного распада Ядерная и нейтронная физика Взаимодействие нейтронов с ядрами Реактор на тепловых нейтронах

Задачи по курсу "Ядерная и нейтронная физика"

Вычислить суммарную кинетическую энергию частиц, возникающих при β-распаде покоящегося нейтрона.

Решение

Распад свободного (изолированного от действия ядерных сил) нейтрона происходит по схеме:

n → p + e-+.

Энергия Qβ, освобождаемая при β-распаде нейтрона, выделяется в виде кинетической энергии образовавшихся частиц:

Qβ = Т = mn – mp – me - mν = mn – mp – me,

т.к. по современным представлениям mν < 18 эВ и ей можно пренебречь. Тогда

Т = mn – mp – me = 938,28 – 936,99 – 0,511 = 0,78 МэВ.

При распаде ядер 212Ро испускаются четыре группы α-частиц: основная с кинетической энергией 8,780 МэВ и длиннопробежные с кинетическими энергиями 9,492; 10,422 и 10,543 МэВ. Рассчитать и построить схему уровней ядра 212Ро, если известно, что дочерние ядра во всех случаях возникают непосредственно в основном состоянии.

Оценить высоту кулоновского барьера для α-частиц, испускаемых ядрами 222Rn (закруглением вершины барьера пренебречь). Какова у этих ядер ширина барьера (туннельное расстояние) для α-частиц, вылетающих с кинетической энергией 5,5 МэВ.

Определить отношение высоты центробежного барьера к высоте кулоновского барьера для α-частиц, испускаемых ядрами 209Ро, с орбитальным моментом l = 2. Закруглением вершины кулоновского барьера пренебречь.

Как определяются энергии , освобождаемые при β--распаде, β+-распаде и К-захвате, если известны массы материнского и дочернего атомов и масса электрона. 

 


Физика Деление и синтез ядер