Fizyka jądrowa
Sprawdzian
Grupa A
Zadanie 1 (4 pkt)
W doświadczeniu Rutherforda cząstka $\alpha$ zbliżyła się do jądra złota na minimalną odległość $d = 4 \cdot 10^{-14}$ m. Oblicz jej energię kinetyczną w chwili początkowej, zakładając, że wcześniej nie oddziaływała z żadnym innym jądrem. Wynik podaj w MeV.
Zadanie 2 (2 pkt)
Izotop uranu $^{238}_{92}\text{U}$ ulega rozpadom alfa. Ustal nazwę pierwiastka, którego jądro powstanie w wyniku trzech kolejnych rozpadów.
Zadanie 3 (5 pkt)
W próbce zawierającej $8{,}5 \cdot 10^{15}$ atomów izotopu Tl-204 (czas połowicznego rozpadu $T_{1/2} = 5{,}2$ lat) zachodzi emisja promieniowania $\beta^-$. Oblicz aktywność tej próbki.
Zadanie 4 (2 pkt)
Izotop sodu $^{24}_{11}{Na}$ ulega rozpadowi $\beta^{-}$ i ma czas połowicznego zaniku równy $T_{1/2} \approx 10$ h. Jaka część początkowej masy tego izotopu pozostanie po upływie $40$ godzin?
Zadanie 5 (4 pkt)
Reakcja jądrowa ${}_2^4\text{He} + {}_{7}^{14}\text{N} \rightarrow {}_{8}^{17}\text{O} + {}_{1}^{1}\text{p}$ przebiega z pochłonięciem energii ($Q = -1{,}5$ MeV).
Oblicz energię progową tej reakcji, zakładając, że jądro azotu pozostaje w spoczynku w chwili zderzenia z cząstką alfa.
Grupa B
Zadanie 1 (4 pkt)
W doświadczeniu Rutherforda cząstka $\alpha$ zbliżyła się do jądra złota na minimalną odległość $d = 2.5 \cdot 10^{-14}$ m. Oblicz jej energię kinetyczną w chwili początkowej, zakładając, że wcześniej nie oddziaływała z żadnym innym jądrem. Wynik podaj w MeV.
Zadanie 2 (2 pkt)
Izotop polonu $^{210}_{84}\text{Po}$ ulega rozpadom alfa. Ustal nazwę pierwiastka, którego jądro powstanie w wyniku dwóch kolejnych rozpadów.
Zadanie 3 (5 pkt)
W próbce zawierającej $3{,}1 \cdot 10^{13}$ atomów izotopu Tl-204 (czas połowicznego rozpadu $T_{1/2} = 1{,}5$ lat) zachodzi emisja promieniowania $\beta^-$. Oblicz aktywność tej próbki.
Zadanie 4 (2 pkt)
Izotop sodu $^{24}_{11}{Na}$ ulega rozpadowi $\beta^{-}$ i ma czas połowicznego zaniku równy $T_{1/2} \approx 5$ h. Jaka część początkowej masy tego izotopu pozostanie po upływie $25$ godzin?
Zadanie 5 (4 pkt)
Reakcja jądrowa ${}_2^4\text{He} + {}_{7}^{14}\text{N} \rightarrow {}_{8}^{17}\text{O} + {}_{1}^{1}\text{p}$ przebiega z pochłonięciem energii ($Q = -0{,}8$ MeV).
Oblicz energię progową tej reakcji, zakładając, że jądro azotu pozostaje w spoczynku w chwili zderzenia z cząstką alfa.