N + α → O + U + n → Sr + Xe +

gezmat.pl
Gezmat
Ścieżka Stabilności, 26 lutego 2017 r.
Fizyka jądrowa
Cz. Połowiczny
Rozwiązanie każdego zadania zapisz na oddzielnej, podpisanej kartce z wyraźnie zaznaczonym
numerem zadania.
1 Zadanie – Zderzenie z α
Piotr Nieżurawski, update: 2017-01-19, id: pl-fizyka-jądrowa-0001000, diff: 1
Z jądrem 147 N zderza się cząstka α. Uzupełnij zapis tej reakcji, wpisując właściwe liczby lub
symbole w 5 miejscach oznaczonych wielokropkiem. Symbol pierwiastka chemicznego oznacza
tylko jądro atomowe, bez elektronów.
14
7N
+ ...
... α →
17
8O
+ ...
... ...
Wskazówka: Wykonaj bilans liczb masowych i atomowych.
Wskazówka: α = 42 He.
Odpowiedź:
14
7N
+ 42 α →
17
8O
+ 11 p
2 Zadanie – Procesy jądrowe
Piotr Nieżurawski, update: 2017-01-26, id: pl-fizyka-jądrowa-0002000, diff: 1
Uzupełnij zapis reakcji jądrowej, wpisując właściwe liczby lub symbole w miejscach
oznaczonych wielokropkiem. Symbol pierwiastka chemicznego oznacza tylko jądro atomowe,
bez elektronów.
235
92 U
...
144
Xe
+
...
Sr
+
+ 10n → 90
... ...
54
38
Wskazówka: Wykonaj bilans liczb masowych i atomowych.
Odpowiedź:
235
92 U
1
144
+ 10 n → 90
38 Sr + 54 Xe + 20 n
3 Zadanie – Czas połowicznego rozpadu
Piotr Nieżurawski, update: 2017-01-07, id: pl-fizyka-jądrowa-0004000, diff: 1
W próbce po 2590 · 103 latach liczba radioaktywnych jąder atomowych pewnego izotopu
zmniejszyła się 128 razy. Oblicz czas połowicznego rozpadu tego izotopu.
c 2015–2017 Autorzy pakietu Gezmat
1/2
Licencja CC BY-SA 4.0
gezmat.pl
Gezmat
Wskazówka: Po upływie czasu połowicznego rozpadu liczba radioaktywnych jąder danego
izotopu zmniejsza się o (około) połowę.
Wskazówka: 2n = ...
Wskazówka: 27 = 128.
Odpowiedź: Czas połowicznego rozpadu to około T1/2 = t/n = 370 · 103 lat.
4 Zadanie – Datowanie geologiczne
Piotr Nieżurawski, update: 2017-01-08, id: pl-fizyka-jądrowa-0005000, diff: 2
W pewnej próbce granitu znajduje się 0,915 mg argonu 40 Ar i 5,69 mg potasu 40 K. Wyznacz
wiek tej próbki. Czas połowicznego rozpadu potasu-40 wynosi 1,25 · 109 lat. Wiadomo, że
tylko ok. 11% rozpadających się jąder potasu-40 zmienia się w jądra argonu-40. Przyjmij, że
wszystkie jądra argonu-40 w próbce powstały z rozpadu potasu-40 i że poza tym rozpadem
inne procesy nie wpływały na zmianę składu tych dwóch pierwiastków w próbce granitu.
Wskazówka: Po upływie czasu połowicznego rozpadu liczba – a więc i masa –
radioaktywnych jąder danego izotopu zmniejsza się o (około) połowę.
Wskazówka: mKi = mKf + mAr /b = 5,69 mg + 0,915 mg/0,11.
Wskazówka: mKf = mKi /2n , gdzie n = t/T1/2 .
Wskazówka: n = log2 (mKi /mKf ) = log2 (1 + mAr /(b · mKf )).
Odpowiedź: Najbardziej prawdopodobny wiek próbki t = n · T1/2 ≈ 1,62 · 109 lat.
c 2015–2017 Autorzy pakietu Gezmat
2/2
Licencja CC BY-SA 4.0