Zadania - fizyka jądrowa
Zad. 1
Oblicz aktywność m=1g bizmutu (l.masowa=210, l.atomowa=83), w ciągu czasu t=1min. Z tablic znajdź połowiczny czas rozkładu bizmutu.
Zad. 2
Oblicz ile jąder będzie w pewnym preparacie promieniotwórczym po czasie T/2. Wyraź w procentach
Zad.3
Oblicz ile energii wydzieliłoby się podczas rozszczepienia wszystkich jąder m=1kg uranu (l.masowa=235, l.atomowa=92) wiedząc, że przy rozszczepieniu jednego jądra wydziela się energia (delta)E=210 MeV
Zad.4
Oblicz ile procent energii spoczynkowej jądra uranu (l.masowa=235, l.atomowa=92) stanowi energia 210 MeV
Zad.5
Moc uranowego reaktora jądrowego P=1V. Ile jąder uranu (l.masowa=235, l.atomowa=92) rozpada się w tym reaktorze w czasie t=1s, jeśli przy rozsczepieniu jednego jądra wydziela się (delta)E=210 MeV
Zad.6
Badana próbka zawiera 0,04g izotopu jodu J(131) po czasie połowicznego rozpadu T=8dni. Oczlicz masę tej próbki przed 72 dniami.
Bardzo proszę o pomoc w rozwiązaniu tych zadań.
Pani nauczycielka w szkole niestety nie wysiliła się aby wytłumaczyć cokolwiek z zakresu fizyki jądrowej, ponieważ "to już powinniśmy umieć", a deadline dla przesłania tych zadań mam do przyszłego poniedziałku.
Nie mam zielonego pojęcia jak się za to zabrać, a na kursie z fizyki jeszcze niestety nie przerabialiśmy tego tematu.
fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
- 0
- Zaloguj się lub zarejestruj, by móc oceniać komentarze.
- Dodaj do ulubionych
1. Rozumiem, że chodzi tu zapewne o średnią aktywność, bo zwyczajowo jest to wielkość chwilowa. Średnią aktywność można zdefiniować jako deltaN/deltat, gdzie deltaN to liczba jąder, które uległy rozpadowi w czasie deltat (tu deltat = 1 min). deltaN można policzyć jako różnicę liczby jąder na początku i liczby jąder po upływie 1 minuty, czyli deltaN = N0 - N(1 min) = N0 - N0*exp(-lambda*t) = N0 - N0*exp((-ln2/T)*t), gdzie N0 - początkowa liczba jąder, exp(...) to liczba e do potęgi tego co jest w nawiasie, ln2 = logarytm naturalny z 2, T - czas połowicznego zaniku danego izotopu, t = 1 min. Trzeba popodstawiać i obliczyć z użyciem kalkulatora oczywiście. Najpierw trzeba jeszcze obliczyć ile jąder bizmutu jest w jego jednym gramie. Można założyć, że w przybliżeniu masa jednego jądra to 210 u (u to unit, stała wielkość z karty wzorów np.) i z tego wyliczyć ile tych jąder jest w jednym gramie i to będzie nasze N0.
2. Ten sam wzór co w poprzednim podpunkcie; N(t) = N0*exp((-ln2/T)*t), gdzie t = T/2, więc dostajemy N(t) = N0*exp((-ln2)/2) <--- będzie to liczba jąder po czasie t = T/2, N0 to początkowa liczba jąder.
3. Najpierw trzeba obliczyć liczbę jąder uranu w 1 kg (tak jak dla bizmutu w pp 1), a następnie należy to przemnożyć przez 210 MeV.
4. Energia spoczynkowa jądra uranu to m*c^2, gdzie m to masa tego jądra, można ją obliczyć tak jak robione to było w pp1 i pp3.
5. Moc = energia/czas, czyli P = E/t, z tego wzoru obliczamy E (energię całkowitą), a wiedząc ile energii wydziela się przy rozszczepieniu jednego jądra możemy obliczyć liczbę tych jąder.
6. Skoro minęły 72 dni to oznacza, że minęło 9 okresów połowicznego rozpadu (9*8 = 72). Po upływie jednego okresu połowicznego rozpadu rozpada się połowa danego izotopu. Więc przed upływem jednego okresu było 2 razy więcej takiego izotopu. Przed upływem 2 okresów 2*2 = 4 razy więcej itd. Czyli będzie to 2^9 razy więcej izotopu.