1. Найти энергию возбуждения составного ядра, возникающего при неупругом рассеянии нейтрона с кинетической энергией МэВ на покоившемся ядре . Рассчитать энергии -частиц и протонов, необходимых для возбуждения этого состояния в реакциях и .

   Ответ

   Энергия возбуждения составного ядра МэВ, где – энергия отделения нейтрона от ядра , находящегося в основном состоянии.

   Кинетические энергии -частиц и протонов , где – энергия отделения рассматриваемой частицы от основного состояния составного ядра , и – массы налетающей частицы и ядра-мишени соответственно. Кинетическая энергия -частиц составляет МэВ, энергия протонов получается равной МэВ.

2. Вычислить пороговые энергии реакций , по общей релятивистской формуле. Сравнить полученные значения с рассчитанными согласно нерелятивистскому выражению для порога, где в качестве масс ядер в отношении подставляются их массовые числа. Рассчитать также относительную погрешность полученных с помощью приближенной формулы результатов и сделать вывод о количестве значащих цифр, удерживаемых при расчете порога в нерелятивистском приближении.

   Ответ

   Пороговая энергия реакции составляет МэВ. Относительная погрешность расчета порога по нерелятивистской формуле получается равной . Поэтому в численном результате приближенного расчета следует удерживать не более трех значащих цифр и представлять его в виде МэВ.

   Для реакции пороговая энергия равна МэВ. С учетом точности при вычислении порога по нерелятивистской формуле следует ограничиться двумя значащими цифрами и результат таким образом записывать в виде МэВ.

3. Определить кинетические энергии ядер и , возникающих в реакциях а) ; б) при пороговом значении энергии протона и нейтрона.

   Ответ

   а) Кинетическая энергия ядра МэВ, где – энерговыделение реакции ; б) Кинетическая энергия ядра МэВ, где – энерговыделение реакции .

4. Найти энергию нейтронов, возникающих при фоторасщеплении бериллия по реакции , МэВ, -квантами с энергией МэВ.

   Ответ

   Пренебрегая импульсом -квантов, кинетическая энергия нейтронов кэВ, где – энергия реакции .

5. Дейтроны с кинетической энергией МэВ, взаимодействуя с ядрами углерода, возбуждают реакцию , МэВ. Определить угол между направлениями разлета продуктов реакции, если

   а) возникающие ядра разлетаются симметрично;

   б) -частица вылетает под прямым углом к пучку дейтронов.

   Ответ

   Углы разлета продуктов реакции а) ; б) .

6. Какая максимальная энергия возбуждения ядра достижима в реакции под действием -частиц с кинетической энергией МэВ? Массы нейтрона и нейтральных атомов составляют u, u, u, u.

   Ответ

   Максимальная энергия возбуждения ядра будет соответствовать случаю, когда все продукты реакции в системе центра масс покоятся МэВ, где – энерговыделение реакции с ядром в основном состоянии, и – массы -частицы и ядра соответственно.

7. Борную мишень облучают пучком дейтронов с энергией МэВ. В результате реакции на ядрах установлено, что под прямым углом к пучку дейтронов из мишени испускаются протоны с энергиями ; и МэВ. Найти уровни возбужденных ядер , которые отвечают этим энергиям.

   Ответ

   Энергии возбужденных уровней ядра , где – кинетическая энергия дейтронов, – кинетические энергии протонов (, энергии пронумерованы по убыванию), – энергетический выход реакции , , , – массы дейтрона, протона и ядра соответственно. МэВ, МэВ, МэВ.

>>Цели обучения

Оглавление <<