Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Учебное пособие: Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины и задания для контрольной работы для студентов заочной формы обучения специальности

Название: Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины и задания для контрольной работы для студентов заочной формы обучения специальности
Раздел: Остальные рефераты
Тип: учебное пособие Добавлен 16:16:00 13 октября 2011 Похожие работы
Просмотров: 115 Комментариев: 11 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И

ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельскохозяйственной радиологии

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ

ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Для студентов заочной формы обучения специальности

1-33 01 06 – экология сельского хозяйства

Горки 2006

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И

ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельскохозяйственной радиологии

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ

ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ

РАБОТЫ

Для студентов заочной формы обучения специальности

1-33 01 06 – экология сельского хозяйства

Горки 2006

Одобрено методической комиссией агробиологического факультета _____________

Составили: Г.А. ЧЕРНУХА, Ю.Н. БУШУЕВ, Д.В. ВОРОБЬЕВ, В.И. ЮРЬЕВ, Н.В.ЛАЗАРЕВИЧ, В.Ф. МАЛЮКОВ

УДК 539.1+539.18(072)

Атомная и ядерная физика: Методические указания/Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; Сост. Г.А. Ч е р н у х а, Ю.Н. Б у ш у е в, Д.В. В о р о б ь е в, В.И. Ю р ь е в, Н. В. Л а з а р е в и ч, В.Ф. М а л ю к о в. Горки, 2006. 23 с.

Содержатся рекомендации по изучению атомной и ядерной физики. Приведено содержание дисциплины, вопросы для самопроверки и экзаменационные вопросы, условия задач, рекомендуемая литература.

Для студентов-заочников специальности 1-33 01 06 – экология сельского хозяйства.

Таблиц 10. Библиогр.9. Прилож. 1.

Рецензент Т.В. Булак, канд. хим. наук; В.И. Гудков, старший преподаватель.

© Составление Г.А. Чернуха, Ю.Н. Бушуев, Д.В. Воробьев, В.И. Юрьев, Н.В. Лазаревич, В.Ф. Малюков, 2006

© Учреждение образования

«Белорусская государственная сельскохозяйственная

академия», 2006

ВВЕДЕНИЕ

Технический прогресс и стремительный рост населения резко усилили влияние человека на окружающую среду. Загрязнение атмосферы, воды, почвы, уничтожение растительности, исчезновение некоторых видов животных и растений, как и многие другие негативные последствия деятельности человека, вызывают все большую озабоченность общественности. Все чаще высказывается мнение, что без принятия радикальных мер это может привести к глобальному экологическому кризису.

Около 100 лет назад экология как наука была единой. В последнее время, в связи с ростом ее значения в современном обществе, наблюдается дробление экологии на ряд самостоятельных разделов. Появилась сельскохозяйственная, медицинская, космическая, радиационная экология, экология морей, леса и др.

Открытие естественной радиоактивности и появление искусственных радионуклидов в окружающей среде оказало большое влияние на жизнедеятельность человека. Воздействие ионизирующих излучений на окружающую среду резко возросло после катастрофы на Чернобыльской АЭС.

Будущий эколог должен хорошо понимать процессы, приводящие к радиоактивному превращению ядер, закономерности этих превращений, опасность этих превращений для окружающей среды. Это осуществляется, в том числе, при изучении атомной и ядерной физики.

Атомная физика – это раздел физики, в котором изучаются строение и свойствах атомов. Ядерная физика – раздел физики, охватывающий изучение структуры и свойств ядер и их превращений – процессов радиоактивного распада и ядерных реакций.

Изучение данной дисциплины базируется на знаниях таких дисциплин, как математика, химия, общая физика. В свою очередь в процессе изучения атомной и ядерной физики закладывается база для изучения в последующем таких дисциплин как радиохимия, радиометрия, радиобиология, радиоэкология и сельскохозяйственная радиология.

После изучения данного курса студент должен:

знать:

- строение атома и ядра, их основные характеристики;

- природу явления радиоактивности, причины радиоактивных превращений и стабильности ядер;

- основной закон радиоактивного распада и основные характеристики радионуклидов;

- единицы измерения активности;

- виды радиоактивного распада и свойства ядерных излучений;

- основные процессы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом;

- радиоактивные семейства и радиоактивное равновесие.

уметь:

- работать на радиометрах и дозиметрах;

- определять активность проб;

- использовать для расчетов уравнения закона радиоактивного распада;

- определять период полураспада радионуклида;

- составлять схемы распада радионуклидов.

Студенты заочной формы обучения изучают атомную и ядерную физику в том же объеме, что и студенты очного обучения, но в основном самостоятельно.

1. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ

ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Данную дисциплину следует изучать в последовательности, указанной в методических указаниях. Не рекомендуется переходить к следующей теме, если предыдущая усвоена недостаточно.

Контроль знаний по каждой теме осуществляется путем ответов на вопросы для самопроверки. Во время самостоятельного изучения дисциплины могут возникнуть вопросы, вызванные отсутствием литературы или сложностью изложения материала в рекомендованной литературе. В этом случае необходимо обращаться за консультацией непосредственно на кафедру сельскохозяйственной радиологии.

Материалами, необходимыми для изучения дисциплины, являются настоящие методические указания и рекомендуемая учебная литература.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Грабовскй Р.И. Курс физики (для с.х. институтов): Учеб. пособие. – 5-е изд., перераб. и доп.. – М.: Высш, школа, 1980.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. – Учеб. пособие. В 3-х т. Т.3. Квантовая оптика. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 3-е изд., испр. – М.:Наука, 1987.

3. Элементарный учебник физики /Под ред. Г.С. Ландсберга/. - М.: Наука, 1986.-Т.З.

4. Чернуха Г.А., Лаломова Т.В., Лазаревич Н.В. Физические основы явления радиоактивности: Лекция. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2002.

Дополнительная

1. Абрамов А.И. Основы ядерной физики. - М.: Энергоатомиздат,1983.

2. Максимов М. Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

3. Радиационная безопасность: Учеб. пособие/ Г.А. Чернуха, Н.В. Лазаревич, Т.В. Лаломова. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2005.

4. Радиобиология /А.Д. Белов, В. А Киршин, Н.П. Лысенко, В. В. Пак и др.; Под ред. А.Д. Белова. - М.: Колос, 1999.

5. Матвеев А.Н. Атомная физика: Учеб. пособие для студентов вузов.- М.: Высш. шк., 1989.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Основные сведения о строении атома

Масса и размеры атома. Атомы и молекулы. Масса атомов, атомная единица массы, число Авогадро. Размеры атома, линейные размеры атома, площадь поперечного сечения. Уравнение Эйнштейна, связь между атомной единицей массы и энергией. Единица измерения энергии электрон-вольт.

Строение атома. Развитие представлений о строении атома. Основные представления квантовой механики. Постулаты Бора, квантовое число. Экранировка электронов. Основное и возбуждённое состояния атома. Ионизация атомов, ионизационный потенциал.

Атомные спектры и уровни энергии. Переходы электронов в атоме. Оптические и рентгеновские спектры. Уровни энергии, диаграмма уровней энергии, квантовые переходы. Серии Лаймана, Бальмера, Пашена и т. д.

Волновые свойства частиц вещества. Волны де Бройля. Интерференция и дифракция электронов и элементарных частиц, корпускулярно-волновой дуализм. Соотношение неопределённостей Гейзенберга.

Литература: [1,2,3].

Вопросы для самопроверки

1. Что собою представляют современные модели атомов и молекул?

2. Назовите и запишите сокращённые обозначения единиц измерений, использующихся при определении: массы атомов, числа Авогадро, энергии атома, линейных размеров атомов, с указанием порядка величин.

3. Напишите и объясните уравнение Эйнштейна, связывающее массу и энергию.

4. Что такое ионизация, что понимается под ионизационным потенциалом, основным и возбуждённым состоянием атома?

5. На чём строятся основные представления квантовой механики?

6. Сформулируйте постулаты Бора, в чём принцип квантовых чисел?

7. Что собой представляют квантовые переходы, как это связано с энергетическим состоянием атома?

8. Как можно определить энергетическое состояние атома, что собой представляют серии Лаймана, Бальмера, Пашена и др.?

9. Что доказывает волновые свойства частиц, в чём суть волн де Бройля?

10. В чём принцип корпускулярно-волнового дуализма и соотношения неопределённости Гейзенберга?

Тема 2. Строение и свойства атомного ядра

Вводные сведения о ядре. Заряд ядра, масса ядра, размеры ядра, массовое число. Стабильные и радиоактивные ядра. Основные характеристики ядер. Основное и возбуждённые состояние ядер. Основное и возбуждённое энергетические состояния ядра, стационарное энергетическое состояние ядра.

Состав и свойства ядра. Элементарные частицы, состав ядра. Протоны, нейтроны. Нуклоны, нуклиды. Дефект масс. Энергия связи ядра, удельная энергия связи ядра, ядерная энергия. Изотопы, изобары, изотоны, изомеры.

Ядерные силы. Особые свойства ядерных сил. Радиус действия ядерных сил. Ядерные взаимодействия, роль π-мезонов. Связь между проявлением ядерных сил и стабильностью ядра. «Дорожка» стабильности.

Модели ядер. Понятие о модели ядра. Капельная модель ядра. Магические и дважды магические числа, полумагические числа. Модель ядерных оболочек, нуклонная оболочка, протонная и нейтронная оболочки. Схема уровней нейтронных оболочек в ядрах. Обобщённая модель ядра. Модель Ферми-газа, сверхтекучая модель. Оптическая модель ядра.

Форма ядер. Неравномерное распределение заряда ядра, центральная зона ядра – сердцевина). Оболочка ядра, радиус ядра. Сферическая, сигарообразная и дисковая форма ядра и его колебательное движение.

Литература: [1,2,3]

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные характеристики атомных ядер.

2. Что представляют собой стабильные и радиоактивные ядра, их основное и возбуждённое энергетическое состояние?

3. Что, согласно ядерной модели, входит в состав атомных ядер, что собой представляют нуклоны и нуклиды?

4. В чём суть принципа дефекта масс и что понимают под энергией связи ядра?

5. Изотопы, изобары, изотоны, изомеры – что понимают под этими терминами?

6. Перечислите основные свойства ядерных сил, что такое «дорожка» стабильности?

7. Как изображается современная модель ядерного взаимодействия, в чём роль p - мезонов?

8. Перечислите и дайте краткое описанное моделей ядра.

9. Какие существуют модели ядерных оболочек?

10. Какие модели форм ядер вам известны?

Тема 3. Радиоактивный распад

Природа явления радиоактивности. Причины радиоактивного распада ядер. Явление радиоактивности. Ядерные излучения.

Основной закон радиоактивного распада. Скорость распада, среднее время жизни радионуклида. Постоянная радиоактивного распада, физический смысл постоянной распада. Закон радиоактивного распада: дифференциальная и интегральная формы. Период полураспада, единицы измерения. Связь между постоянной радиоактивного распада и периодом полураспада. Экспоненциальная форма радиоактивного распада. Связь периода полураспада и времени жизни радионуклидов.

Активность. Связь активности со временем. Уменьшение активности со временем. Единицы измерения активности: беккерель и кюри. Связь между единицами активности.

Виды радиоактивного распада. Альфа-распад (на примере плутония-239 и америция-241). Условие альфа-распада, закон Гейгера-Неттола. Спектр альфа-распада, идентификация радионуклидов. Бета-распад: электронный и позитронный (на примере стронция-90, иода-131, цезия-137 и фосфора-32), К-захват (на примере калия-40). Схемы распада, правило смещения. Особенности бета-распада, энергетический спектр бета-частиц. Двойной распад (на примере калия-40). Гамма-излучение ядер как сопутствующее явление (на примере кобальта-60). Спонтанное деление. Распад с вылетом нуклонов. Внутренняя кон­версия. Ядерная изомерия.

Литература: [1,2,3,4].

Вопросы для самопроверки

1. В чём причины радиоактивности и ядерных излучений?

2. Укажите основные характеристики радиоактивного распада и дайте объяснение их физического смысла.

3. Какими формами представлен закон радиоактивного распада?

4. Как период полураспада связан с постоянной распада и каковы их единицы измерения?

5. Что такое активность и в чём она измеряется?

6. По какому закону изменяется активность во времени?

7. Какие существуют виды радиоактивного распада?

8. Что определяет закон Гейгера-Неттола и что собой представляет спектр альфа-распада?

9. Укажите различия в схемах бета-распадов?

10. Что собой представляет правило смещения и энергетический спектр бета-частиц?

11. Существует ли гамма-распад и что собой представляет спонтанное деление?

Тема 4. Ядерные излучения

Свойства ядерных излучений. Природа ионизирующих излучений, корпускулярное и электромагнитное излучение. Характеристики излучений: удельная ионизация, пробег изучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность, линейная передача энергии. Характеристика альфа-, бета-, гамма-излучения и нейтронного излучения.

Взаимодействие альфа-излучения с веществом. Ионизация и возбуждение вещества. Радиационные и ионизационные потери энергии частиц.

Взаимодействие бета-излучения с веществом. Ионизация и возбуждение вещества, рассеяние электронов. Тормозное излучение. Сравнение ионизационных и радиационных потерь энергии.

Взаимодействие гамма-излучения с веществом. Фотоэффект. Комптон-эффект на свободных и связанных электронах. Эффект образования пар. Суммарный линейный коэффициент ослабления гамма-излучения при прохождении через вещество.

Взаимодействие нейтронов с веществом. Особенности взаимодействия. Рассеяние нейтронов: упругое и неупругое Радиационный захват нейтронов. Реакции с вылетом заряженных частиц. Деление ядер.

Литература: [1,2,3,4].

Вопросы для самопроверки

1. Какова природа ионизирующих излучений?

2. Какие ионизирующие излучения известны на сегодняшний день?

3. Чем характеризуются ионизирующие излучения?

4. В чём сущность процесса ионизации?

5. Какими параметрами характеризуется степень взаимодействия излучений с веществом?

6. Какие физические эффекты вызывает альфа-излучение при взаимодействии с веществом?

7. Какие физические эффекты вызывает бета-излучение при взаимодействии с веществом?

8. Что представляет собой тормозное излучение?

9. Что понимают под радиационными и ионизационными потерями энергии частиц?

10. Что представляют собой комптон-эффект и фотоэффект?

11. Какие особенности имеют место при взаимодействии нейтронов с веществом?

Тема 5. Радиоактивное равновесие

Радиоактивные семейства. Материнское и дочернее ядра. Родоначальник радиоактивного ряда, радиоактивное семейство. Семейство урана-238. Семейство урана-235 (актиноурана). Семейство тория-232. Семейство нептуния-237. Распространённость радиоактивных семейств.

Радиоактивное равновесие. Распад и накопление радионуклидов в радиоактивном семействе, скорость накопления материнского вещества и скорость распада дочернего вещества. Вековое (секулярное) уравнение. Подвижное равновесие.

Литература: [1,2,3].

Вопросы для самопроверки

1. Что понимают под терминами материнские и дочерние ядра?

2. Что называется радиоактивным семейством?

3. Сколько радиоактивных семейств существуют в настоящее время?

4. Как происходит распад и накопление изотопов в радиоактивном семействе?

5. Что представляет собой вековое (секулярное) уравнение?

6. Что представляет собой подвижное равновесие?

Тема 6. Использование ядерной энергии

Ядерные реакторы и ядерная энергетика. Метод меченых атомов. Стерилизация лекарственных препаратов и медикаментов, пищевых продуктов. Радиотерапия.

Литература: [1,2,3].

Вопросы для самопроверки

1. Что представляет собой ядерный реактор?

2. В чём суть метода меченых атомов?

3. В чём заключается роль радиоактивного метода при стерилизации лекарственных препаратов и медикаментов, пищевых продуктов?

4. Что такое радиотерапия?

5. Каковы задачи и перспективы ядерной энергетики?

Экзаменационные вопросы

1. Масса атомов, атомная единица массы, число Авогадро.

2. Размеры атома, линейные размеры атома, площадь поперечного сечения.

3. Уравнение Эйнштейна, связь между атомной единицей массы и энергией.

4. Единица измерения энергии электрон-вольт.

5. Строение атома.

6. Основное и возбуждённое состояния атома. Ионизация ато­мов, ионизационный потенциал.

7. Атомные спектры и уровни энергии.

8. Волновые свойства частиц вещества.

9. Заряд ядра, масса ядра, размеры ядра, массовое число. Стабильные и радиоактивные ядра.

10. Основное и возбуждённое энергетические состояния ядра, стационарное энергетическое состояние ядра.

11. Элементарные частицы, состав ядра.

12. Дефект масс.

13. Энергия связи ядра, удельная энергия связи яд­ра, ядерная энергия.

14. Ядерные силы.

15. Связь между проявлением ядерных сил и стабильностью ядра. «Дорожка» стабильности.

16. Модели ядер.

17. Форма ядер.

18. Явление радиоактивности. Единицы измерения активности.

19. Причины радиоактивного распада ядер.

20. Основной закон радиоактивного распада.

21. Постоянная радиоактивного распада, физический смысл постоянной распада.

22. Период полураспада, единицы измерения.

23. Альфа-распад.

24. Бета-распад (электронный).

25. Бета-распад (позитронный).

26. К-захват.

27. Схемы радиоактивного распада, правило смещения.

28. Спектр альфа-распада, идентификация радионуклидов.

29. Особенности бета-распада, энергетический спектр бета-частиц.

30. Гамма-излучение ядер.

31. Спонтанное деление. Распад с вылетом нуклонов. Внутренняя кон­версия. Ядерная изомерия.

32. Характеристики альфа-излучения: удельная ионизация, пробег излучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность, линейная передача энергии.

33. Характеристики бета-излучения: удельная ионизация, пробег излучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность, линейная передача энергии.

34. Характеристики гамма-излучения: удельная ионизация, пробег излучения в веществе, энергия излучения, проникающая способность, линейная передача энергии.

35. Взаимодействие альфа-излучения с веществом.

36. Взаимодействие бета-излучения с веществом.

37. Взаимодействие гамма-излучения с веществом.

38. Радиоактивные семейства.

39. Радиоактивное равновесие.

40. Использование ядерной энергии.

3. ВЫПОЛНЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

По дисциплине «Атомная и ядерная физика» студенты-заочники выполняют одну контрольную работу. К выполнению контрольной работы приступают после изучения соответствующей литературы по всем программным вопросам. Кон­трольная работа должна быть выполнена последовательно, аккуратно оформлена. Небрежно оформленные работы к проверке не допускаются. В контрольной работе студент обязан указать свой личный шифр. В тексте необходимо сохранить нумерацию заданий, принятую в методических указаниях.

Выполняя контрольную работу следует внимательно прочитать условие и выяснить, что необходимо сделать. В конце контрольной работы надо указать список использованной литературы, поставить дату и подпись.

Выполненная в полном объеме контрольная работа высылается на проверку в учебное заведение до начала лабораторно-экзамена­ционной сессии. В том случае, когда она окажется незачтенной, студент обязан выполнить все требования рецензента и выслать работу на повторное рецензирование. Доработка высылается вместе с незачтенной работой. Зачтенная работа предъявляются студентом при сдаче экзамена по курсу.

В контрольной работе нужно выполнить десять заданий, номера вариантов которых приведены в прилож.1 согласно последней и предпоследней цифрам шифра студента.

4. ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Задание 1. Рассчитать дефект массы для двух указанных изотопов (в а.е.м. и кг) и энергии связи их ядер (табл.1). На сколько различны энергии связи ядер этих изотопов. Масса покоя не связанных с ядром: протона mр = 1,000758 а.е.м.= 1,6725× 10-24 кг, нейтрона mn = 1, 000898 а.е.м. = 1,6749·10-24 кг.

Таблица 1. Исходные данные

варианта

Изотопы

варианта

Изотопы

1

К-39 и К-40

16

Nb-93 и Nb-91

2

Cs-133 и Cs-137

17

Rh-103 и Rh-99

3

H-1 и H-3

18

Ag-107 и Ag-105

4

Sr-88 и Sr-90

19

In-115 и In-111

5

Be-7 и Be-9

20

Sb-121 и Sb-125

6

C-12 и C-14

21

I-127 и I-131

7

Na-23 и Na-22

22

Ba-138 и Ba-133

8

Al-27 и Al-26

23

Ta-181 и Ta-179

9

Si-28 и Si-32

24

Tb-159 и Tb-158

10

P-31 и P-33

25

Eu-153 и Eu-150

11

S-32 и S-35

26

Gd-158 и Gd-150

12

Cl-35 и Cl-36

27

Lu-175 и Lu-173

13

Ar-40 и Ar-42

28

Rb-85 и Rb-84

14

Ca-40 и Ca-45

29

Se-80 и Se-75

15

Y-89 и Y-91

30

F-19 и F-18

Задание 2. Дать характеристику альфа-распада и составить схему альфа-распада изотопа, соответствующего номеру варианта (табл.2).

Таблица 2. Исходные данные

варианта

Исходный

изотоп

варианта

Исходный

изотоп

31

Полоний-209

46

Уран-238

32

Астат-222

47

Радон-222

33

Полоний-217

48

Радий-226

34

Радон-206

49

Нептуний-235

35

Висмут-211

50

Плутоний-236

36

Франций-219

51

Протактиний-231

37

Радий-222

52

Торий-232

38

Актиний-222

53

Полоний-215

39

Торий-224

54

Радон-226

40

Протактиний-226

55

Радий-224

41

Уран-235

56

Астат-214

42

Плутоний-239

57

Франций-223

43

Нептуний—231

58

Торий-228

44

Америций-241

59

Полоний-218

45

Астат-205

60

Уран-231

Задание 3. Дать характеристику бета-минус-распада и составить схему бета-распада изотопа, соответствующего номеру варианта (табл.3).

Таблица 3. Исходные данные

варианта

Исходный

изотоп

варианта

Исходный

изотоп

61

Фосфор-32

76

Барий-140

62

Углерод-14

77

Радий-227

63

Тритий (Н-3)

78

Цинк-72

64

Стронций-89

79

Кадмий-115

65

Иод-129

80

Ртуть-203

66

Цезий-137

81

Алюминий-28

67

Калий-40

82

Галлий-72

68

Кобальт-60

83

Индий-119

69

Рубидий-86

84

Иттрий-90

70

Медь-66

85

Церий-144

71

Серебро-111

86

Празеодим-147

72

Золото-198

87

Неодим-151

73

Берилий-10

88

Америций-241

74

Магний-28

89

Натрий-24

75

Кальций-45

90

Хлор-38

Задание 4. Дать характеристику бета-плюс-распада и составить схему бета-распада изотопа, соответствующего номеру варианта (табл.4).

Таблица 4. Исходные данные

варианта

Исходный

изотоп

варианта

Исходный

изотоп

91

Кобальт-55

106

Мышьяк-69

92

Марганец-51

107

Фосфор-30

93

Иод-128

108

Цирконий-89

94

Бром-80

109

Свинец-199

95

Хлор-36

110

Олово-111

96

Фтор-18

111

Германий-66

97

Молибден-90

112

Углерод-11

98

Вольфрам-177

113

Кадмий-104

99

Хром-48

114

Цинк-62

100

Селен-70

115

Барий-126

101

Кислород-15

116

Стронций-81

102

Тантал-172

117

Золото-194

103

Ниобий-88

118

Серебро-102

104

Висмут-200

119

Медь-60

105

Сурьма-115

120

Цезий-125

Задание 5. В радиоактивном веществе за время t распадается N ядер. Рассчитать активность этого вещества в Бк и Ku. Исходные данные для своего варианта возьмите из табл.5.

Таблица 5. Исходные данные

№ вари-

анта

t

N

№ вари-

анта

t

N

121

10 мин

3000

136

5 сут

9600000

122

1 сут

512000

137

3 ч

1080000

123

2 ч

11000

138

17 мин

17000

124

1 год

999900000

139

0,3 ч

240000

125

10 лет

850000

140

0,5 сут

333355000

126

5,5 мин

100

141

21 мин

256000

127

2 сут

2500

142

4 ч

14400000

128

0,5 ч

7500

143

0,5 года

369000000000

129

3 года

10000000000

144

1,5 ч

458000

130

5 ч

15500

145

25 мин

25789

131

2 года

234560000

146

0,25 сут

1589000

132

1,5 ч

78900

147

0,4 ч

21800

133

15 мин

125500

148

40 мин

452000

134

0,25 ч

9000

149

1,1 ч

660000

135

7 мин

42000

150

35 мин

24780

Задание 6. Сколько процентов ядер радионуклида останется через время t, если его период полураспада равен Т1/2 ? Начальное количество ядер изотопа принять за 100%. Исходные данные для своего варианта возьмите из табл.6.

Таблица 6. Исходные данные

варианта

t

Т1/2

варианта

t

Т1/2

151

1 мес.

8,04 сут

166

50 лет

29,12 лет

152

5 лет

368,2 сут

167

1 мес

305 ч

153

1 сут.

12,36 ч

168

10 лет

2,06 года

154

10 лет

12,35 года

169

100 лет

30 лет

155

1 нед.

64 сут

170

1 нед

2,67 сут.

156

4 года

3 года

171

1 сут

7,2 ч

157

1 сут.

66 ч

172

2 мес

12,74 сут

158

1 сут.

9,5 ч

173

100 лет

433 года

159

2 ч

346 мин

174

1 год

50,5 сут.

160

24 ч

2,67 сут

175

2,5 года

2 года

161

1 год

5 лет

176

1 сут

1 час

162

1 час

24,6 с

177

140 лет

28 лет

163

1 нед.

6 сут

178

1 год

35 сут.

164

1 сут.

12,8 ч

179

10 ч

3,2 ч

165

1 мес.

11,9 сут

180

1 ч

24,2 с

Задача 7. Рассчитать, через какое время активность изотопа снизится с А1 до А2 , если период его полураспада равен Т1/2 ? Исходные данные для своего варианта возьмите из табл.7.

Таблица 7. Исходные данные

вари-

анта

А1 ,

Бк

А2 ,

Бк

Т1/2

варианта

А1,

Бк

А2 ,

Бк

Т1/2

181

570

20

8,04 сут

196

4999

148

29,12 лет

182

1000

5

368,2 сут

197

185

37

305 ч

183

1250

54

12,36 ч

198

555

185

2,06 года

184

354

98

12,35 года

199

1480

74

30 лет

185

852

35

64 сут

200

111

19

2,67 сут

186

412

10

3 года

201

370

185

7,2 ч

187

6900

125

66 ч

202

800

29

12,74 сут

188

365

2

9,5 ч

203

399

100

433 года

189

8700

107

346 мин

204

2255

370

50,5 сут

190

990

23

2,67 суток

205

1177

55

2 года

191

2500

300

5 лет

206

33500

1480

1 ч

192

4560

95

24,6 с

207

37

4

28 лет

193

100

15

6 сут

208

18,5

3

35 сут

194

220

20

12,8 ч

209

575

57,5

3,2 ч

195

95

33

11,9 сут

210

1850

37

24,2 с

Задание 8. Рассчитать активность указанного количества (m) радиоактивного изотопа (в Бк и Ки), период полураспада которого Т1/2 . Исходные данные для своего варианта возьмите из табл.8.

Таблица 8. Исходные данные

вари-

анта

Изотоп

Масса

изотопа

(m), кг

Т1/2

вари-

анта

Изотоп

Масса

изотопа

(m), кг

Т1/2

211

Cs-137

0,005

30 лет

226

P-32

0,025

14,3 сут

212

Sr-89

0,030

50,5 сут

227

S-35

0,400

87,4 сут

213

K-40

1,500

1,3·109 лет

228

Cs-134

0,080

2,06 года

214

Pu-239

0,500

24000 лет

229

Mn-54

0,300

312,5 сут

215

I-131

0,001

8,04 сут

230

Cd-104

0,045

57,7 мин

216

Sr-90

0,100

29,1 лет

231

Pu-241

0,125

14,4 года

217

Am-241

0,250

432,2 года

232

O-15

0,005

122,2 с

218

U-238

2,000

4,47·109 лет

233

Ce-144

0,250

284,3 сут

219

C-14

1,000

5730 лет

234

Po-211

0,00035

0,52 с

220

Th-232

3,000

1,4·1010 лет

235

Zr-89

0,008

78,4 ч

221

H-3

0,100

12,35 года

236

Nb-89

0,750

122 мин

222

U-235

5,000

7,04·108 лет

237

I-129

1,250

1,57·109 лет

223

Be-7

0,070

53,3 сут

238

Co-60

0,055

5,27 года

224

Ra-222

0,350

38 c

239

Rb-86

0,015

18,7 сут

225

Al-28

0,100

2,24 мин

240

Ca-45

0,185

163 сут

Задание 9. Длина пробега альфа-частиц в веществе (Rα ) определяется из экспериментальных формул. Для воздуха при температуре 0о С и 760 мм рт. ст. величина пробега альфа-частиц с энергией от 3 до 8 МэВ может быть определена по формуле Гейгера:

см,

где Eα – энергия альфа-частиц, МэВ.

Длина пробега альфа-частиц в других средах может быть определена по формуле Брегга:

мкм,

где A – атомная (молекулярная) масса поглощающего вещества;

ρ – плотность вещества, г/см3 .

Рассчитать величину пробега альфа-частиц указанного изотопа в воздухе и мягких тканях человека. Плотность мягких тканях человека ρ = 1 г/см3 , молекулярная масса А = 15,7. Исходные данные для своего варианта возьмите из табл.9.

Таблица 9. Исходные данные

вари-

анта

Изотоп

Еα ,

МэВ

вари-

анта

Изотоп

Еα ,

МэВ

241

Ra-226

4,60

256

U-235

4,58

242

Rn-222

5,49

257

Po-231

5,00

243

Po-218

6,00

258

Ac-227

4,94

244

At-218

6,65

259

Th-231

5,97

245

Bi-214

5,45

260

Rn-220

6,82

246

Po-214

7,69

261

Po-215

7,36

247

Po-210

5,31

262

At-215

8,00

248

Pu-238

5,49

263

Bi-211

6,62

249

Pu-239

5,15

264

Po-211

7,43

250

Pu-240

5,16

265

Th-232

3,99

251

Pu-241

4,91

266

Th-228

5,42

252

Cm-242

6,11

267

Ra-224

5,68

253

U-238

4,18

268

At-216

7,79

254

U-234

4,76

269

Po-212

8,87

255

Th-230

4,68

270

Bi-212

6,09

Задание 10. Максимальная длина пробега бета-частиц в алюминии рассчитывается по следующим эмпирическим формулам:

при 0,15 < Eβ <0,8 MэВ

г/см2

при 0,8 < Eβ < 3 MэВ

г/см2

Зная пробег бета-частиц в алюминии, всегда можно определить длину пробега для любого вещества (x ) по формуле:

, г/см2

где Z – атомный номер элемента поглотителя. Для поглотителей, состоящих из двух и более химических элементов в качестве Z необходимо использовать эффективный атомный номер – Z эфф., значение которого рассчитывается исходя из химического состава вещества. Например, для мягких тканей человека Z эфф. равно 7,62, для воздуха – 7,42. Плотность воздуха – 0,00129 г/см3 , мягких тканях человека – 1 г/см3 , атомная масса воздуха –14,4, мягких тканей – 15,7.

Для получения величины пробега в сантиметрах последнее выражение делят на плотность данного вещества:

, см

Определить величину максимального пробега бета-частиц указанного изотопа (табл. 10) в воздухе и мягких тканях человека. Исходные данные для своего варианта возьмите из табл.10.

Таблица 10. Исходные данные

вари-

анта

Изотоп

Еmax ,

МэВ

вари-

анта

Изотоп

Еmax ,

МэВ

271

Cs-137

1,130

286

CI-39

1,650

272

Sr-89

1,460

287

Ce-144

0,300

273

K-40

1,330

288

Zr-90

0,390

274

Pu-241

0,021

289

Kr-85

0,670

275

I-131

0,610

290

Te-132

0,220

276

Sr-90

0,550

291

Xe-133

0,350

277

C-14

0,160

292

Ba-140

1,000

278

H-3

0,018

293

Np-239

0,380

279

Be-7

0,480

294

Po-210

1,530

280

Na-24

4,170

295

Ar-39

0,560

281

Al-26

3,200

296

Na-22

0,540

282

P-32

1,710

297

Bi-210

1,160

283

S-35

0,350

298

Be-10

0,555

284

Cs-134

0,510

299

Ce-36

0,714

285

Mg-28

0,460

300

Si-32

0,210

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………………

4

1. Рекомендации по самостоятельному изучению дисциплины ………..

5

2. Содержание дисциплины ……………………………………………….

6

3. Выполнение контрольной работы ……………………………………..

12

4. Перечень заданий контрольной работы ……………………………….

13

Приложение

20

У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е и з д а н и е

Геннадий Анатольевич Чернуха

Юрий Николаевич Бушуев

Дмитрий Владимирович Воробьев

Валерий Иванович Юрьев

Нина Васильевна Лазаревич

Владимир Федорович Малюков

Атомная и ядерная физика

Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины

и задания для контрольной работы

Подписано в печать.

Формат 60 × 84 1/16. Бумага для множительных аппаратов.

Печать ризографическая. Гарнитура "Таймс".

Усл.печ.л. . Уч. -изд. л.

Тираж экз. Заказ . Цена ……. руб.


Отпечатано на ризографе копировально-множительного бюро

БГСХА, г. Горки, ул. Мичурина, 5

Методические указания опубликованы в авторской редакции.

Компьютерная верстка Азаренко Ю.В.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Olya16:59:01 01 сентября 2019
.
.16:59:00 01 сентября 2019
.
.16:58:59 01 сентября 2019
.
.16:58:58 01 сентября 2019
.
.16:58:58 01 сентября 2019

Смотреть все комментарии (11)
Работы, похожие на Учебное пособие: Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины и задания для контрольной работы для студентов заочной формы обучения специальности

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(258774)
Комментарии (3487)
Copyright © 2005-2020 BestReferat.ru support@bestreferat.ru реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru