Термоядролук синтез реакцияларынын өзөгү, атомдук байланыш энергиясы боюнча физика суроосунун мисалы

Ядролук физика боюнча синтез реакциялары жана атомдук байланыш энергиясы боюнча 9 суроонун мисалы

1. Төмөнкү ядролук синтез реакциясын байкаңыз:
₁H² + ₁H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ + Э
Эгерде масса ₁H² = 2,014 аму, масса ₁H³ = 3,016 аму, α бөлүкчөсүнүн массасы = 4,0026 аму жана нейтрондун массасы = 1,0084 аму, анда пайда болгон энергия…. (1 аму 931 МэВга барабар)
A. 18,62 МэВ
B. 17,69 МэВ
C. 16,76 МэВ
D. 15,73 МэВ
E. 14,89 МэВ
Талкуу
Реагенттердин жана продуктулардын массасы:
Реагенттин массасы (м)_{реактивдер}) = 2,014 сма + 3,016 сма = 5,03 сма
Продукциянын массасы (м)_{продукт}) = 4,0026 сма + 1,0084 сма = 5,011 сма
Реакция учурунда жоголгон масса:
Δм = м_{реактивдер} - м_{продукт}
Δm = 5,03 sma – 5,011 сма
Δm = 0,019 sma
Биригүү реакциясында жоголгон масса 0,019 аму.
1 аму 931 МэВ энергияга барабар. 0,019 аму 0,019 x 931 МэВ = 17,689 МэВ = 17,69 МэВ энергияга барабар.
Туура жооп - Б.

2. Төмөнкү ядролук реакцияларга көңүл буруңуз!
₆C¹³ + ₁H² → ₆C¹⁴ + ₁H¹ + энергия
Эгерде ядронун массасы белгилүү болсо:
₆C¹³ = 13,0033 орточо
₁H² = 2,0141 орточо
₆C¹⁴ = 14,0030 орточо
₁H¹ = 1,0078 орточо
Эгерде 1 аму массасы 931 МэВ энергияга барабар болсо, анда ядролук реакцияда пайда болгон энергия...
A. 5.5860 МэВ
B. 6.1446 МэВ
C. 6.1412 МэВ
D. 6.2320 МэВ
E. 6.2377 МэВ
Талкуу
Реагенттердин жана продуктулардын массасы:
Реагенттин массасы (м)_{реактивдер}) = 13,0033 сма + 2,0141 сма = 15,0174 сма
Продукциянын массасы (м)_{продукт}) = 14,0030 сма + 1,0078 сма = 15,0108 сма
Реакция учурунда жоголгон масса:
Δm = реагент – mкөбөйтүндү
Δm = 15,0174 sma – 15,0108 сма
Δm = 0,0066 sma
Ядролук реакцияда жоголгон масса 0,0066 аму.
1 аму 931 МэВ энергияга барабар. 0,0066 аму 0,0066 x 931 МэВ = 6,1446 МэВ энергияга барабар.
Туура жооп - Б.

3. Төмөнкү биригүү реакциясына көңүл буруңуз!
Белгилүү болгондой:
Massa ₁H¹ = 1,0078 орточо
Massa ₁d² = 2,01410 орточо
Масса = 0,00055 аму
1 аму = 931 МэВ
Термоядролук синтез реакциясында E (өндүрүлүүчү энергия) мааниси...

A. 0,44 МэВ
B. 0,88 МэВ
C. 0,98 МэВ
D. 1,02 МэВ
E. 1,47 МэВ

Талкуу

Реагенттердин жана продуктулардын массасы :
Реагенттин массасы (м)_{реактивдер}) = 1,0078 сма + 1,0078 сма = 2,0156 сма
Продукциянын массасы (м)_{продукт}) = 2,01410 сма + 0,00055 сма = 2,01465 сма
Реакция учурунда жоголгон масса :
Δм = м_{реактивдер} - м_{продукт}
Δm = 2,01560 sma – 2,01465 сма
Δm = 0,00095 sma
Биригүү реакциясында жоголгон масса 0,00095 аму.

1 смма барабар энергия 931 МэВге чейин. 0,00095 аму 0,00095 x 931 МэВ = 0,88445 МэВ энергиясына барабар.
Туура жооп - Б.

Маалымат:
Аму = атомдук масса бирдиги
МэВ = мегаэлектрон вольт (энергиянын бирдиги).

4. 4Be9 _{атомунун} ядролук массасы = ^{9,0121 аму, протондун массасы = 1,0078 аму жана нейтрондун массасы = 1,0086 аму. Эгерде 1 аму 931 МэВ энергияга барабар болсо, анда 4Be9} атомунун байланыш _{энергиясы} ...

A. 51,39 МэВ
B. 57,82 МэВ
C. 62,10 МэВ
D. 90,12 МэВ
E. 90,74 МэВ

Талкуу
Атомдун массасы атомду түзгөн протондордун, нейтрондордун жана электрондордун жалпы массасына барабар эмес. Протондор, нейтрондор жана электрондор реакцияга кирип атом пайда кылганда, пайда болгон атомдун массасы атомду түзгөн протондордун, электрондордун жана нейтрондордун бардык массаларынын суммасынан аз болот. Себеби, кандайдыр бир масса жоголот. Жоголгон масса атомдун пайда болуу процессинде бөлүнүп чыккан энергияга барабар. Тескерисинче, атомду түзгөн протондор, нейтрондор жана электрондор бири-биринен бөлүнгөнгө чейин атомду бөлүп-жаруу үчүн атомдун пайда болуу процессинде бөлүнүп чыккан энергияга барабар энергия талап кылынат. Бул энергиянын көлөмү барабар атомдук байланыш энергиясы.

Бул белгилүү :
Протондордун саны = 4
Нейтрондордун саны = 9 – 4 = 5
Өзөктүн массасы ₄Be⁹ = 9,0121 орточо
Протондун массасы = 1,0078 аму
Нейтрон массасы = 1,0086 аму
1 аму 931 МэВ энергияга барабар
Суралган Атомдук байланыш энергиясы ₄Be⁹
Джаваб :

Протондордун жана нейтрондордун массасы :
Бардык протондордун массасы = 4 x 1,0078 аму = 4,0312 аму
Бардык нейтрондордун массасы = 5 x 1,0086 аму = 5,043 аму  
Протон менен нейтрондун массасы = 4,0312 аму + 5,043 аму = 9,0742 аму
Массасы жок :
Протондордун жана нейтрондордун массасы – ядронун массасы = 9,0742 amu – 9,0121 amu = 0,0621 amu
Бөлүнүп чыккан энергия = атомдук байланыш энергиясы :
0,0621 аму x 931 МэВ = 57,82 МэВ
Туура жооп - Б.

Сүрөттөмө: sma = атомдук масса бирдиги, sMeV = мегаэлектронВольт (энергия бирдиги)

5. Эгерде уран _92U238 атом ядросу = ^238,0508 аму. Протондун массасы (mp ₎ = 1,0078 аму. Нейтрондун массасы (mn _{) = 1.0086 аму.} ^{(1 аму = 931 МэВ) болсо, анда уран 92U238} атомунун байланыш _{энергиясы} ...

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

Талкуу
Бул белгилүү :
Протондордун саны = 92
Нейтрондордун саны = 238 – 92 = 146
Өзөктүн массасы = 238,0508 аму
Протондун массасы = 1,0078 аму
Нейтрон массасы = 1.0086 аму
Суралган Атомдук байланыш энергиясы ₄Be⁹
Джаваб :
Протондордун жана нейтрондордун массасы :
Бардык протондордун массасы = 92 x 1,0078 аму = 92,7176 аму
Бардык нейтрондордун массасы = 146 x 1,0086 аму = 147,2556 аму 
Протон менен нейтрондун массасы = 92,7176 аму + 147,2556 аму = 239,9732 орточо
Массасы жок :
протондордун жана нейтрондордун массасы – ядронун массасы = 239,9732 amu – 238,0508 amu = 1,9224 amu
Бөлүнүп чыккан энергия = атомдук байланыш энергиясы :
1,9224 аму x 931 МэВ = 1789,75 МэВ
Туура жооп - Е.

6. Радиоизотоптордун жашоодогу пайдасы төмөнкүлөрдү камтыйт:
(1) түтүктүн агып кетүүсүн аныктоочу катары
(2) хирургиялык аспаптардын ордуна
(3) тамак-аш консерванттары
(4) Тамак-ашты тез ысытат
Туура билдирүү...
A. (1), (2) жана (3)
B. (1), (2) жана (4)
C. (2), (3) жана (4)
D. (1) жана (3)
E. (2) жана (4)
Талкуу
Туура жооп - D.

7. Төмөнкү билдирүүлөр:
(1) нур терапиясы
(2) топурактын суунун курамын өлчөө
(3) трасса катары
(4) фоссилдердин жашын аныктоо
Саламаттыкты сактоо тармагында радиоизотопторду колдонуу...
A. (1). (2), (3) жана (4)
B. (1), (2) жана (3)
C. (1) жана (3)
D. (2) жана (4)
E. (4)
Талкуу
Туура жооп - C.

8. C-14 радиоизотопу ... үчүн колдонулушу мүмкүн.
A. калкан сымал бездин функциясын аныктоо
B. жүрөктүн ишинин натыйжалуулугун билүү
C. рак клеткаларын өлтүрөт
D. керамикалык жасалма буюмдарды аныктоо
E. калдыктардын жашын аныктоо
Талкуу
Туура жооп - Е.

9. Радиоизотоп йод-131 адамдар тарабынан… үчүн колдонулат.
A. калкан сымал бездерди аныктоо
B. сөөк оорусун аныктоо
C. рак клеткаларын өлтүрөт
D. фоссилдердин жашын аныктоо
E. материалдарды бузбай текшерүү
Талкуу
Туура жооп - А.

Суроонун булагы:

Жогорку класстар/кесиптик орто мектептер үчүн физика боюнча улуттук экзамен суроолору