<< Предишна                                                       Следваща >>

Задача 11.

Каква е посоката на магнитната сила, с която магнитното поле действа на видовете радиоактивни лъчи?

Отговор:

Прилагаме правилото на дясната ръка: палецът – по посока на скоростта, опънатите пръсти- по посока на магнитното поле, магнитната сила- е перпендикулярна на дланта. Следователно на α- частиците ще действа магнитна сила, насочена наляво и те ще се отклоняват вляво, на β- частиците- надясно и те ще се отклоняват вдясно, а γ- лъчите продължават напред, защото нямат заряд и не им действа магнитна сила. Посоката на магнитната сила е от нас към чертежа и е перпендикулярна на него.

Задача 12.

Кои са съществените разлики между ядрените и електричните сили на взаимодействие?

Отговор:

Електрични сили

Ядрени сили

Зависят от електричния заряд на частиците

Не зависят от електричния заряд на частиците

Зависят от разстоянието- радиус на действие- неограничен (∞1/r2)

10-15 m, т.е. действат на малки разстояния

 

Насищат се

Биват сили на привличане и на отблъскване

Биват сили на привличане

 

100 пъти по- големи от електричните сили

Електромагнитно взаимодействие- заредени частици

Ядреното взаимодействие е силно взаимодействие- адрони (нуклони)

 

Задача 13.

Скоростта на α- частицата е средно 15 пъти по- малка от скоростта на β- частицата. Защо α- частицата  се отклонява по- малко  в магнитно поле?

Отговор:

Масата на алфа- частицата е около 7000 пъти по- голяма от масата на бета- частицата.

Задача 14.

Алфа- и бета- частица имат еднаква кинетична енергия. Коя частица се движи с по- голяма скорост?

Отговор:

От           следва, че тъй като α- частицата има по- голяма маса от β- частицата, то β- частицата ще се движи с по- голяма скорост.

Задача 15.

На фигурата са представени следи от електрон и позитрон, получени в камера на Уилсън. Камерата е поставена в магнитно поле, насочено от нас към фигурата и перпендикулярно на нея. Коя от следите е на електрона и коя- на позитрона? Коя частица има по- голяма енергия?

Отговор:

Прилагаме правило на дясната ръка с опънатите пръсти- положителната частица (позитронът) ще се отклони вляво, а отрицателната (електронът)- вдясно.

Задача 16.

Кое е по- плътно: оловото или парафинът? Известно е, че колкото по- голяма е плътността на средата, толкова по- голямо съпротивление оказва тя на движещите се в нея материални частици. Защо слой олово спира по- малък поток от неутрони, отколкото същият слой парафин?

Отговор:

Оловото се състои от тежки атоми, а парафинът- от леки (въглерод и водород). При сблъскване  с тежко ядро неутронът отскача от него както топка от стена, като запазва скоростта си. При сблъскване с равния му по маса атом на водорода неутронът му предава почти цялата си енергия и спира (както става при  удар между билярдни топки). Ето защо като забавител на неутрони се използва тежка вода или графит.

Задача 17.

Защо γ- квантът се нарича високоенергетичен фотон?

Отговор:

Нуклоните в ядрата се намират само в определени енергетични състояния. Докато разликата в енергиите между две съседни енергетични нива в атомите е от порядъка на eV, то разликата между съседните енергетични нива на ядрата е от порядъка на MeV. Получените при α- и β- разпадане ядра в повечето случаи са във възбудено състояние и преминават в основното си състояние чрез излъчване на високоенергетични фотони.

Задача 18.

Ако единия край на проводник се облъчва с α- лъчи, а другия- с β–лъчи, то през проводника протича електричен ток. Обяснете това явление.

Отговор:

Заредените α– и β– частици, попаднали на двата края на проводника, пораждат напрежение, т.е. потенциална разлика. Тогава през проводника ще протече ток.

Задача 19.

Периодът на полуразпадане варира за различните радиоактивни изотопи от части от секундата до милиарди години. При естествените радиоактивни елементи  радиоактивното разпадане става главно по два начина- α- и β- разпадане. Кой радиоактивен изотоп може да се използва за определяне възрастта на археологическите разкопки от преди 50 000 години?

Радиоактивен елемент

Период на полуразпадане

U-238

4,5.109 години

Ra- 226

1590 години

Sr – 90

20 години

Na- 24

15 часа

P – 29

4,9 секунди

B – 12

0,03секунди

K – 40

12,4 часа

C – 14

5730 години

 

Отговор:

От таблицата се вижда, че за датиране най- подходящ е С-14. За 50 000 години ще са се случили приблизително 8Т ½, т.е. ще са останали още N = N0/256  неразпаднали се ядра.

Задача 20.

Парче Ra е завито в хартия. Задържа ли хартията α- , β- и  γ- лъчението?

Отговор:

От схемата се вижда, че алфа- лъчите не преминават през лист хартия, докато за бета- и гама- лъчите листът хартия е прозрачен. За бета- лъчите е необходим алуминиев лист с дебелина няколко милиметра, а за гама- лъчите- оловна преграда с дебелина няколко сантиметра.

<< Предишна                                                  Следваща >>