Atomų branduolių virsmai

1.

Suderinkite sąvokas su jų apibrėžimais. Prie kiekvieno sąvokos numerio įrašykite tinkamo apibrėžimo raidę.

Sąvokos

1.	Branduolio ryšio energija
2.	Branduolinė reakcija
3.	Branduolių sintezė
4.	Branduolių dalijimasis
5.	Grandininė branduolinė reakcija
6.	Kritinė masė
7.	Branduolinis reaktorius

Apibrėžimai

A.	Lengvųjų atomų branduolių jungimasis į sunkesnius branduolius.
B.	Sunkiojo atomo branduolio skilimas į du ar daugiau lengvesnių branduolių.
C.	Atomų branduolių virsmai, jiems sąveikaujant su dalelėmis arba tarpusavyje.
D.	Energija, kurios reikia branduoliui suskaidyti į atskirus protonus ir neutronus arba kuri išsiskiria iš jų susidarant branduoliui.
E.	Mažiausia skylančiosios medžiagos masė, kuriai esant gali vykti savaime palaikoma grandininė branduolinė reakcija.
F.	Branduolinė reakcija, kai dalijantis branduoliams išsiskyrę neutronai sukelia kitų branduolių dalijimąsi.
G.	Įrenginys, branduolinę energiją verčiantis šiluma.

Atsakymai: 1. ……; 2. ……; 3. ……; 4. ……; 5. ……; 6. ……; 7. …….

2.

Kokios sąlygos reikalingos branduolių sintezei? Pažymėkite visus tinkamus atsakymus.

$□$	Didelis slėgis
$□$	Labai aukšta temperatūra
$□$	Sunkiųjų elementų branduoliai
$□$	Pastovus neutronų šaltinis
$□$	Atmosferoje esantis deguonis

3.

Kokia yra pagrindinė branduolinė reakcija, vykstanti Saulėje? Pažymėkite vieną atsakymą.

$□$	Helio atomų branduolių susidarymas iš vandenilio atomų branduolių.
$□$	Magnio atomų branduolių susidarymas iš anglies atomų branduolių.
$□$	Plutonio-239 atomų branduolių skilimas.
$□$	Urano-235 atomų branduolių skilimas.

4.

Baikite rašyti branduolių sintezės reakcijos lygtį: nustatykite $x$ ir $y$ .

${}_{1}^{2}H + {}_{y}^{x}H \to {}_{2}^{4}{He} + {}_{0}^{1}n + energija$

x = \dots \dots; y = \dots \dots .

5.

Baikite rašyti branduolio skilimo reakcijos lygtį: nustatykite $x$ ir $y$ .

${}_{94}^{239}{Pu} + {}_{0}^{1}n \to {}_{54}^{134}{Xe} + {}_{y}^{x}{Zr} + 3 {}_{0}^{1}n + energija$

x = \dots \dots; y = \dots \dots .

6.

Nustatykite reakcijos lygtyje trūkstamus duomenis $x$ , $y$ ir $z$ . Kur tokia reakcija galėtų vykti?

${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{54}^{x}{Xe} + {}_{y}^{94}{Sr} + 2 {}_{0}^{z}n + γ$

x = \dots \dots; y = \dots \dots; z = \dots \dots .

7.

Paverskite vienus masės vienetus kitais. Laikykite, kad $1 u = 1, 66 \cdot 1 0^{- 27} kg$ :

a) $12 u = ……… kg$ ;	b) $40 u = ……… kg$ ;
c) $3, 32 \cdot 1 0^{- 26} kg = ……… u$ ;	d) $6, 64 \cdot 1 0^{- 27} kg = ……… u$ .

Branduolio masės defektas: $Δ m = Z m_{p} + N m_{n} - m_{br .}$ .

Čia $Δ m$ - masės defektas; $Z$ - protonų skaičius; $N$ - neutronų skaičius; $m_{p}$ - protono masė; $m_{n}$ - neutrono masė; $m_{br .}$ - branduolio masė.

8.

Apskaičiuokite deuterio ${}_{1}^{2}H$ branduolio masės defektą. Deuterio branduolio masė yra $m_{br .} = 2, 01355 u$ . Protono masė $m_{p} = 1, 007276 u$ , neutrono masė $m_{n} = 1, 008664 u$ . Atsakymą pateikite u vienetais.

9.

Apskaičiuokite kobalto ${}_{27}^{56}{Co}$ branduolio masės defektą ir ryšio energiją. Skaičiuodami laikykite, kad šio branduolio masė yra $m_{br .} = 55, 95769 u$ . Protono ir neutrono mases naudokite iš 8 užduoties. Masės defektą pateikite u vienetais ir kilogramais, o ryšio energiją - džauliais.

Ryšio energijos formulė: $E_{r} = Δ m c^{2}$ , $c = 3, 0 \cdot 1 0^{8} m ∕ s$ .

Čia $E_{r}$ - branduolio ryšio energija, $Δ m$ - masės defektas, $c$ - šviesos greitis vakuume. Kad energiją gautumėte džauliais, masės defektą pirmiausia išreikškite kilogramais. Naudokite $1 u = 1, 66 \cdot 1 0^{- 27} kg$ .