Прыклад пытання па фізіцы пра аснову рэакцый сінтэзу, энергію сувязі атамаў

9 прыкладаў пытанняў па ядзернай фізіцы па рэакцыях сінтэзу і энергіі сувязі атамаў

1. Назірайце за наступнай рэакцыяй ядзернага сінтэзу:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ + Е
Калі маса ₁H² = 2,014 а.а.м., маса ₁H³ = 3,016 а.а.м., маса α-часціцы = 4,0026 а.а.м. і маса нейтрона = 1,0084 а.а.м., тады выпрацаваная энергія складае…. (1 а.а.м. эквівалентная 931 МэВ)
А. 18,62 МэВ
B. 17,69 МэВ
C. 16,76 МэВ
D. 15,73 МэВ
Э. 14,89 МэВ
Абмеркаванне
Маса рэагентаў і прадуктаў:
Маса рэагента (м_{рэагенты}) = 2,014 sma + 3,016 sma = 5,03 sma
Маса прадукту (м_{прадукт}) = 4,0026 sma + 1,0084 sma = 5,011 sma
Маса, страчаная падчас рэакцыі:
Δm = m_{рэагенты} - м_{прадукт}
Δm = 5,03 sma – 5,011 sma
Δm = 0,019 sma
Маса, якая губляецца ў рэакцыі сінтэзу, складае 0,019 а.а.м.
1 а.а.м. эквівалентная 931 МэВ энергіі. 0,019 а.а.м. эквівалентна 0,019 x 931 МэВ = 17,689 МэВ = 17,69 МэВ.
Правільны адказ — Б.

2. Звярніце ўвагу на наступныя ядзерныя рэакцыі!
₆C¹³ + ₁H² → ₆C¹⁴ + ₁H¹ + энергія
Калі вядомая маса ядра:
₆C¹³ = 13,0033 sma
₁H² = 2,0141 sma
₆C¹⁴ = 14,0030 sma
₁H¹ = 1,0078 sma
Калі маса 1 а.а.м. эквівалентная энергіі 931 МэВ, то энергія, якая ўзнікае ў ядзернай рэакцыі, роўная...
А. 5.5860 МэВ
B. 6.1446 МэВ
C. 6.1412 МэВ
D. 6.2320 МэВ
Э. 6.2377 МэВ
Абмеркаванне
Маса рэагентаў і прадуктаў:
Маса рэагента (м_{рэагенты}) = 13,0033 sma + 2,0141 sma = 15,0174 sma
Маса прадукту (м_{прадукт}) = 14,0030 sma + 1,0078 sma = 15,0108 sma
Маса, страчаная падчас рэакцыі:
Δm = рэагент – m прадукту
Δm = 15,0174 sma – 15,0108 sma
Δm = 0,0066 sma
Маса, якая губляецца ў выніку ядзернай рэакцыі, складае 0,0066 а.а.м.
1 а.а.м. эквівалентная 931 МэВ энергіі. 0,0066 а.а.м. эквівалентна 0,0066 х 931 МэВ = 6,1446 МэВ энергіі.
Правільны адказ — Б.

3. Звярніце ўвагу на наступную рэакцыю сінтэзу!
Вядома, што:
Маса ₁H¹ = 1,0078 sma
Маса ₁d² = 2,01410 sma
Маса = 0,00055 а.е.м.
1 а.а.м. = 931 МэВ
Значэнне E (энергіі, якая выпрацоўваецца) у рэакцыі сінтэзу роўна…

А. 0,44 МэВ
B. 0,88 МэВ
C. 0,98 МэВ
D. 1,02 МэВ
Э. 1,47 МэВ

Абмеркаванне

Маса рэагентаў і прадуктаў :
Маса рэагента (м_{рэагенты}) = 1,0078 sma + 1,0078 sma = 2,0156 sma
Маса прадукту (м_{прадукт}) = 2,01410 sma + 0,00055 sma = 2,01465 sma
Маса, страчаная падчас рэакцыі :
Δm = m_{рэагенты} - м_{прадукт}
Δm = 2,01560 sma – 2,01465 sma
Δm = 0,00095 sma
Маса, якая губляецца ў рэакцыі сінтэзу, складае 0,00095 а.а.м.

1 sma эквівалентна энергіі да 931 МэВ. 0,00095 а.а.м. эквівалентна энергіі 0,00095 х 931 МэВ = 0,88445 МэВ.
Правільны адказ — Б.

інфармацыя:
А.а.м. = атамная адзінка масы
МэВ = мегаэлектронвольт (адзінка энергіі).

^4. Ядравая маса _{4Be9 =} ^9,0121 а.а.м. , маса пратона = 1,0078 а.а.м. і маса нейтрона = 1,0086 а.а.м. Калі 1 а.а.м. эквівалентная энергіі 931 МэВ, то энергія сувязі атама _4Be9 роўная …

А. 51,39 МэВ
B. 57,82 МэВ
C. 62,10 МэВ
D. 90,12 МэВ
Э. 90,74 МэВ

Абмеркаванне
Маса атама не роўная агульнай масе пратонаў, нейтронаў і электронаў, якія складаюць атам. Калі пратоны, нейтроны і электроны рэагуюць, утвараючы атам, атрыманы атам мае масу, меншую за суму ўсіх мас пратонаў, электронаў і нейтронаў, якія складаюць атам. Гэта адбываецца таму, што частка масы губляецца. Страчаная маса эквівалентная энергіі, якая вызваляецца падчас працэсу ўтварэння атама. І наадварот, для разбурэння атама, пакуль пратоны, нейтроны і электроны, якія складаюць атам, не аддзяляцца адзін ад аднаго, патрабуецца энергія, роўная энергіі, якая вызваляецца падчас працэсу ўтварэння атама. Гэтая колькасць энергіі роўная энергія сувязі атама.

Гэта вядома :
Колькасць пратонаў = 4
Колькасць нейтронаў = 9 – 4 = 5
Маса ядра ₄Be⁹ = 9,0121 sma
Маса пратона = 1,0078 а.е.м.
Маса нейтрона = 1,0086 а.е.м.
1 а.а.м. эквівалентная энергіі 931 МэВ
Спыталі Энергія сувязі атамаў ₄Be⁹
Джаваб :

Маса пратонаў і нейтронаў :
Маса ўсіх пратонаў = 4 х 1,0078 а.а.м. = 4,0312 а.а.м.
Маса ўсіх нейтронаў = 5 х 1,0086 а.а.м. = 5,043 а.а.м.  
Маса пратона і нейтрона = 4,0312 а.а.м. + 5,043 а.а.м. = 9,0742 а.а.м.
Маса адсутнічае :
Маса пратонаў і нейтронаў – маса ядра = 9,0742 а.а.м. – 9,0121 а.а.м. = 0,0621 а.а.м.
Вызваленая энергія = энергія сувязі атамаў :
0,0621 а.а.м. х 931 МэВ = 57,82 МэВ
Правільны адказ — Б.

Апісанне: sma = атамная адзінка масы, sMeV = мегаэлектронвольт (адзінка энергіі)

5. Атамнае ядро ​​ўрану _92U 238 = 238,0508 а.е.м. Маса пратона (mp ₎ = 1,0078 а.е.м. Маса нейтрона (mn _{) = 1.0086 а.е.м. (1 а.е.м. = 931 МэВ)} ^{, тады} энергія сувязі атама ўрану _92U 238 роўная…

А. 9271,76 МэВ
B. 2830,50 МэВ
C. 2399,73 МэВ
D. 1922,24 МэВ
Э. 1789,75 МэВ

Абмеркаванне
Гэта вядома :
Колькасць пратонаў = 92
Колькасць нейтронаў = 238 – 92 = 146
Маса ядра = 238,0508 а.е.м.
Маса пратона = 1,0078 а.е.м.
Маса нейтрона = 1.0086 а.е.м.
Спыталі Энергія сувязі атамаў ₄Be⁹
Джаваб :
Маса пратонаў і нейтронаў :
Маса ўсіх пратонаў = 92 х 1,0078 а.а.м. = 92,7176 а.а.м.
Маса ўсіх нейтронаў = 146 х 1,0086 а.а.м. = 147,2556 а.а.м. 
Маса пратона і нейтрона = 92,7176 а.а.м. + 147,2556 а.а.м. = 239,9732 sma
Маса адсутнічае :
маса пратонаў і нейтронаў – маса ядра = 239,9732 а.а.м. – 238,0508 а.а.м. = 1,9224 а.а.м.
Вызваленая энергія = энергія сувязі атамаў :
1,9224 а.а.м. х 931 МэВ = 1789,75 МэВ
Правільны адказ — Э.

6. Да пераваг радыеізатопаў у жыцці адносяцца:
(1) як індыкатар уцечак з труб
(2) у якасці замены хірургічных інструментаў
(3) харчовыя кансерванты
(4) Хутка награвае ежу
Правільнае сцвярджэнне…
А. (1), (2) і (3)
Б. (1), (2) і (4)
C. (2), (3) і (4)
Г. (1) і (3)
E. (2) і (4)
Абмеркаванне
Правільны адказ — Д.

7. Наступныя сцвярджэнні:
(1) прамянёвая тэрапія
(2) вымярэнне ўтрымання вільгаці ў глебе
(3) у якасці трасера
(4) вызначыць узрост выкапняў
Выкарыстанне радыеізатопаў у сферы аховы здароўя...
А. (1), (2), (3) і (4)
Б. (1), (2) і (3)
С. (1) і (3)
Г. (2) і (4)
Э. (4)
Абмеркаванне
Правільны адказ — С.

8. Радыёізатоп С-14 можа быць выкарыстаны для….
А. выяўленне функцыі шчытападобнай залозы
Б. ведаючы эфектыўнасць працы сэрца
C. знішчаюць ракавыя клеткі
D. выяўленне керамічных падробак
E. вызначэнне ўзросту выкапняў
Абмеркаванне
Правільны адказ — Э.

9. Радыёізатоп ёд-131 выкарыстоўваецца людзьмі для….
А. выяўленне шчытападобнай залозы
Б. выявіць захворванні костак
C. знішчаюць ракавыя клеткі
D. вызначэнне ўзросту выкапняў
E. праверка матэрыялаў без іх пашкоджання
Абмеркаванне
Правільны адказ — А.

Крыніца пытання:

Пытанні па фізіцы для нацыянальных экзаменаў у старшай школе/прафесійна-тэхнічнай школе