Ядерная физика. Задачи для абитуриентов.
 1. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра ¹⁶О. Масса атома водорода m(_H¹) = 1,00783 а.е.м.; масса нейтрона m_n = 1,00867 а.е.м.; масса атома кислорода m(_O¹⁶) = 15,99492 а.е.м.; Z = 8; А = 16. [решение]

 2. Ядро, состоящее из 92 протонов и 143 нейтронов, выбросило α-частицу. Какое ядро образовалось при α-распаде? Определить дефект массы и энергию связи образовавшегося ядра. [решение]

 3. В какой элемент превращается ₉₂³²⁸U после трех α-распадов и двух β-распадов? [решение]

 4. Период полураспада ₂₇⁶⁰Co равен примерно 5,3 года. Определить постоянную распада и среднюю продолжительность жизни атомов этого изотопа. [решение]

 5. Сколько ядер, содержащихся в 1 г трития ₁³H, распадается за среднее время жизни этого изотопа? [решение]

 6. Активность изотопа углерода ₆С¹⁴ в древних деревянных предметах составляет 4/5 активности этого изотопа в свежесрубленных деревьях. Период полураспада изотопа ₆С¹⁴ равен 5570 годам. Определить возраст древних предметов. [решение]

 7. Определить начальную активность А_о радиоактивного магния ²⁷Mg массой m = 0,2 мкг, а также активность А по истечении времени t = l ч. Предполагается, что все атомы изотопа радиоактивны. [решение]

 8. В микрокалориметр теплоемкости C = 100 Дж/К помещен образец изотопа кобальта с относительной атомной массой A = 61. Масса образца m = 10 мг. При распаде ядра ⁶¹СО выделяется энергия W = 2•10⁻¹⁹ Дж. Через время τ = 50 мин температура калориметра повысилась на Δt = 0,06°. Оценить период полураспада СО-61. [решение]

 9(67). В настоящее время представляется возможным достижение давлений (например, с помощью специальным образом сфокусированного лазерного излучения), при которых нее линейные размеры твердых тел можно уменьшить в 10 раз. Во сколько раз у такого «сверхплотного» вещества критическая масса меньше, чем у обычного? В критическом состоянии, когда начинается цепная реакция, число вторичных нейтронов, рождающихся в веществе, равна числу нейтронов, покидающих его через поверхность. Вторичными называются нейтроны, возникающие при взаимодействии с делящимся веществом уже имеющихся и нем нейтронов. [решение]

 10(74). При слиянии дейтрона с ядром Li⁶ происходит ядерная реакция Li⁶ + d → n + Be⁷, в которой выделяется энергия Q = 3,37 МэВ. Считая кинетическую энергию исходных частиц пренебрежимо малой, найти распределение энергии между продуктами реакции. [решение]

 11(79). Ядерная реакция ^l4N + ⁴He → ¹⁷O + p может идти, если налетающие на неподвижные ядра азота α-частицы имеют энергию, превышающую пороговую энергию E_o = 1,45 МэВ. На сколько энергия α-частиц должна быть больше пороговой, чтобы кинетическая энергия образующихся в реакции протонов была равна нулю? [решение]

 12. Определите период полураспада T_1/2 изотопа, график зависимости числа N нераспавшихся ядер которого от времени t изображен на рисунке. [решение]

 13. Определите недостающую частицу в ядерной реакции ₁₂Mg²⁵ + ₁р¹ → ₁₁Na²² + ?. [решение]

 14. Источник радиоактивного излучения содержит m_o = 600 мг изотопа бария ₅₆Ba¹³³, период полураспада которого Т_1/2 = 10,5 года. Через какой промежуток времени Δt масса нераспавшегося изотопа бария составит m = 150 мг. [решение]