Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
13787. Электрон, движущийся со скоростью 5000 км/с, попадает в однородное ускоряющее электрическое поле напряженностью 10 В/см. Какое расстояние должен пройти электрон в поле, чтобы длина его дебройлевской волны стала равной 1 А?
13788. Электроны с энергией Wк = 100 эВ падают под углом j = 30° к нормали на систему, состоящую из двух параллельных сеток, между которыми создана разность потенциалов U1 = 36 В (рисунок). Найти относительный показатель преломления сред, расположенных по обе стороны сетки. При какой разности потенциалов U2 произойдет полное отражение электронов от второй сетки?
13789. Оценить размеры щели, на которой было бы возможно наблюдать дифракцию в потоке стальных дробинок диаметра ~ 1 мм, летящих со скоростью 100 м/с.
13790. Если допустить, что масса фотона mg = / = 0, то скорость электромагнитных волн в вакууме будет зависеть от длины волны l. До настоящего времени по данным локационных измерений среднего расстояния L между Луной и Землей (L = 3,5 • 105 км) такая зависимость не обнаружена. Измерения были проведены в сантиметровом (l = 20 см) и оптическом диапазонах. Их точность определялась в основном неровностью поверхности Луны dL = ± 100 м. Исходя из этих данных, оценить возможную верхнюю границу массы покоя фот
13791. Оценить минимальный размер пятна Dmin создаваемого на детекторе пучком атомов серебра, испускаемых печью с температурой Т = 1200°С. Расстояние от выходной щели печи до детектора равно L = 1 м.
13792. При комптоновском рассеянии фотонов на атомных электронах явление осложняется тем, что электроны в атоме не находятся в покое. Оценить связанный с этим разброс в углах вылета электронов отдачи, выбиваемых из атомов водорода при рассеянии рентгеновских квантов (l = 0,1 нм) строго назад.
13793. Действие силы на свободно движущуюся частицу массы m можно обнаружить, наблюдая изменение ее координаты во времени. Оценить, какую минимальную силу, действующую по направлению движения частицы, можно обнаружить таким образом за время наблюдения т.
13794. Процесс измерения координаты электрона путем облучения его фотоном приводит к неконтролируемому возникновению виртуальных пар, и в силу неразличимости электронов мы не можем отличить исходный электрон от электрона рожденной пары. Оценить, к какой погрешности Dх это приводит.
13795. Возбужденный атом испускает фотон в течение 0,01 мкс. Длина волны излучения равна 6000 А. Найти, с какой точностью могут быть определены энергия, длина волны и положение фотона.
13796. Электрон движется со скоростью v в плоскопараллельном слое вещества с показателем преломления n перпендикулярно к ограничивающим плоскостям. Толщина слоя — b. Скорость электрона v > с/n, так что наблюдается излучение Вавилова-Черепкова. Оценить угловую расходимость Dj излучения, обусловленную конечной толщиной слоя.
13797. Коллимированный пучок электронов с кинетической энергией К = 1,65 кэВ пропускается через резонатор лазера, генерирующего на длине волны l = 0,63 мкм. При некоторых углах падения пучка относительно оси лазера, близких к прямому, может наблюдаться брэгговское рассеяние электронов на электромагнитной волне (эффект Капицы-Дирака). Найти эти углы.
13798. Проверить следующие операторные равенства, действующие на произвольную функцию y(х): a) x = 1 + x; б) (1 + )2 = 1 + 2 + .
13799. Найти результат применения оператора (d2/dx2)x2 к функции cosх.
13800. Каков результат применения оператора [(d/dx)x]2 к функции ех? Указание. Действие указанного оператора эквивалентно последовательному выполнению операций ()().
13801. Найти плотность потока вероятности для: плоской волны y = ехр(iz) = еikz; сферической волны y = еikr; суммы сходящейся и расходящейся сферических волн y = (Seikr – e-ikr).
13802. Найти энергию электрона, при которой он беспрепятственно пройдет над прямоугольным барьером высоты 5 эВ и ширины 10-8 см.
13803. Оценить для электрона энергии 1 эВ проницаемость одномерного прямоугольного потенциального барьера шириной 5 А и высотой 2 эВ. Каков при этом коэффициент прозрачности барьера? Указание. Проницаемостью прямоугольного барьера называется величина a = , где U0 — высота барьера, Е — энергия налетающей частицы, m — ее масса. Коэффициентом прозрачности барьера называется квадрат отношения амплитуды волновой функции прошедшей волны к амплитуде волновой функции падающей волны.
13804. Оценить для а-частицы энергии 4 МэВ проницаемость одномерного прямоугольного потенциального барьера шириной 10-12 см и высотой 8 МэВ.
13805. Рассчитать коэффициент прозрачности параболического барьера U(x) = при |х| a, при |х| > a.
13806. Электрон с энергией Е = 1,5 эВ находится в одномерной потенциальной яме, изображенной на рисунок Ширина ямы d = 3 • 10-8 см. Найти высоту потенциального барьера U0 и его прозрачность D. За какое время t вероятность найти частицу в яме уменьшится в 2 раза? Отражением волновой функции на задней границе потенциального барьера пренебречь.
13807. Вывести закон Гейгера-Неттола, справедливый для а-распада и выражающий связь между периодом полураспада Т и энергией Е вылетающих а-частиц с помощью соотношения lnT = А/ + b, где А и В — постоянные. Считать, что потенциальный барьер U(r) имеет вертикальную стенку при r = R (R — радиус ядра) и определяется законом Кулона при r > R. Энергия вылетающей а-частицы Е U0 (U0 — высота барьера).
13808. Вычислить вероятность того, что частица с точностью до 0,01а находится на расстоянии а/8 от края одномерной потенциальной ямы с бесконечными стенками ширины а, если энергия частицы соответствует пятому уровню энергии.
13809. Найти ширину потенциальной одномерной ямы с бесконечными стенками, в которой энергия протона на самом глубоком уровне равнялась бы 10 МэВ.
13810. Частица находится в основном состоянии в одномерной потенциальной яме с бесконечными стенками шириной а. Определить отношение вероятностей пребывания частицы в середине ямы и на расстоянии а/4 от края. Каково будет это отношение, если частица находится на втором энергетическом уровне?
13811. Поток свободно распространяющихся нейтронов падает на непроницаемую стену толщины L. Сквозь стену проходит канал с прямоугольным сечением ширины d = 10-3 см и высоты h > d. Длина канала L > h. Найти величину минимальной скорости частицы v в падающем пучке, при которой нейтроны могут пройти сквозь канал. Чему равна v в случае квадратного сечения канала d x d?
13812. Частица, находящаяся в потенциальной яме с непроницаемыми стенками, излучает фотон, переходя из состояния с номером n + 1 в состояние с номером n. Определить связь частоты фотона с классическим периодом колебаний частицы с энергией Еn.
13813. Потенциальную энергию взаимодействия U(z) атома гелия с плоской поверхностью твердого тела z = 0 можно аппроксимировать прямоугольной ямой некоторой глубины U0 и ширины а = 5 А, причем U(z = 0) = + (рисунок). Полагая, что волновая функция адсорбированного атома в основном состоянии достигает максимума при z = 0,99а, оценить размер области локализации (z) для адсорбированных атомов в основном состоянии.
13814. Волновая функция частицы массы m, совершающей одномерное движение в поле с некоторым потенциалом V(x), имеет вид y(х) = Ахехр(-х/а) при х > 0 и равна 0 при х 0. Найти V(x) и полную энергию частицы Е, если известно, что V -> 0 при х -> . Найти среднее значение кинетической энергии частицы.
13815. При переходе пиона с 4f- на 3d-оболочку мезоатома фосфора (Z = 15) испускается рентгеновский квант с энергией Е = 40 кэВ. Определить массу пиона и радиус 3d-оболочки мезоатома фосфора.
13816. Задача об отыскании уровней энергии атома решается в предположении, что заряд ядра точечный, на самом деле ядро имеет конечный размер: его радиус равен Rя = 1,3 • 10-13A1/3 см, где А — атомная масса. Оценить знак и порядок величины относительной поправки к энергии DЕ/Е мюона на K-оболочке неона (Z = 10, А = 20), связанной с тем, что часть времени мюон находится внутри ядра, т.е. в поле, отличном от кулоновского. Волновая функция основного состояния электрона в атоме водорода имеет вид y = (пaБ3)
13817. В кулоновском поле простейшим сферически-симметричным решением уравнения Шредингера является волновая функция y = ехр(-ar). Какой энергии (в эВ) соответствует это состояние для электрона в кулоновском поле ядра с зарядом Z = 10?
13818. Вычислить энергию (в эВ) и длину волны (в А) перехода 2S-1S в ионе Не+.
13819. Волновая функция одного из состояний атома водорода имеет вид y = А(1 + аr)ехр(-br), где A, a, b — некоторые константы. Определить энергию этого состояния, его квантовые числа и значения констант А, а, b.
13820. В угарном газе СО из-за возбуждения молекул наблюдается пик поглощения инфракрасного излучения на длине волны l = 4,61 мкм. Определить амплитуду A0 нулевых колебаний молекулы СО. Оценить температуру, при которой амплитуда тепловых колебаний превзойдет A0.
13821. Оценить отношение кванта колебаний молекул Н2 и О2 к характерной энергии возбуждения валентных электронов Ее, считая эффективный коэффициент упругости молекулярной связи k равным ~ Ее/а2, где а — межатомное расстояние. Оценить амплитуду нулевых колебаний.
13822. Волновая функция трехмерного изотропного осциллятора, характеризуемого классической частотой w и приведенной массой m, имеет вид y = А(1 + аr)ехр(-br2), где А, а, b — некоторые константы. Определить энергию этого состояния, главное квантовое число и значения констант А, а, b.
13823. В атоме гелия два электрона совершают колебания вокруг общего центра с частотой, которая может быть оценена, исходя из того факта, что гелий сильно поглощает излучение в области вакуумного ультрафиолета на длине волны 584 А. Оценить диэлектрическую проницаемость жидкого гелия в стационарном поле (плотность гелия равна 0,14 г/см3).
13824. На опыте измерены переходы между тремя последовательными уровнями вращательной полосы двухатомной молекулы (рисунок). Найти квантовые числа l этих уровней и момент инерции J молекулы.
13825. Переход из первого вращательного состояния молекулы HBr в основное состояние сопровождается излучением с обратной длиной волны 17 см-1. Оценить размер молекулы.
13826. При прохождении света через среду наряду с упругим происходит и неупругое рассеяние фотонов, связанное, в частности, с их взаимодействием с колебательными степенями свободы молекул — комбинационное рассеяние. Оценить отношение интенсивностей фиолетового и красного спутников в спектре рассеянного монохроматического излучения от молекул четыреххлористого углерода CCl4 при температуре, равной 27°С, если известно, что обратная длина волны соответствующего перехода в колебательном спектре 1/l = 217 с
13827. При комбинационном рассеянии линии ртути с длиной волны 3650 А молекулами кислорода наблюдается спутник с длиной волны 3870 А. Определить частоту собственных колебаний молекул кислорода.
13828. Вычислить механический и магнитный моменты атома водорода в основном состоянии.
13829. Определить значения проекции механического и магнитного момента электрона на направление магнитного поля при орбитальном движении с орбитальным квантовым числом 1 (спин электрона не учитывать).
13830. Пучок атомов натрия вылетает из печи, температура которой Т = 350 К. Пучок расщепляется в поперечном неоднородном магнитном поле с градиентом dB/dx = 50 Тл/м на пути l = 1 см. Детектор удален от магнита на расстояние L = 6,5 см. Найти расстояние s между пятнами на экране.
13831. Пучок атомов лития в основном состоянии с максимальной кинетической энергией Wк = 0,1 эВ проходит через магнит типа Штерна-Герлаха длиной l = 6 см с градиентом dB/dx = 5 Тл/см. Перед магнитом стоят две одинаковые диафрагмы S (рисунок) на расстоянии L = 1 м одна от другой. При каком максимальном размере диафрагм компоненты разделенного пучка полностью разойдутся?
13832. Параллельный пучок нейтронов с энергией Е = 0,025 эВ проходит через коллимирующую щель шириной d = 0,1 мм и затем через зазор в магните Штерна-Герлаха длиной L = 1 м. Оценить значение градиента поля dB/dz, при котором угол магнитного отклонения компонент пучка равен углу дифракционного уширения. Магнитный момент нейтрона примерно в 700 раз меньше магнетона Бора.
13833. Образец тефлона (полимера с химической формулой (CF2)n, где n — целое число) массой 50 г намагничивается в магнитном поле с индукцией В = 2 Тл при температуре Т = 0,05 К. Намагничивание обусловлено расщеплением основного состояния ядра фтора 919F в магнитном поле на два подуровня. При выключении поля образец получает момент импульса L = 24,2•10-6 г•см2•c-1 (аналог эффекта Эйнштейна и де Гааза в ферромагнетиках). Определить магнитный момент m ядра фтора.
13834. В опытах Шалла (1968 г.) наблюдалось расщепление пучка нейтронов на два пучка при преломлении на границе однородного магнитного поля. Найти угол q между направлениями этих пучков. Индукция В однородного магнитного поля равна 2,5 Тл, а нейтроны с дебройлевской длиной волны l = 0,5 нм падают под углом 30° к достаточно резкой границе магнитного поля.
13835. Определить кратность вырождения уровня (число состояний с одинаковой энергией) для водородоподобного иона с главным квантовым числом 4, если а) не учитывать спин электрона, б) учитывать спин.
13836. На сколько уровней расщепляется терм атома водорода с главным квантовым числом n = 3 в результате спин-орбитального взаимодействия?
13837. Оценить длину волны l излучения межзвездного атомарного водорода в радиодиапазоне. Межзвездный водород находится в основном состоянии, и его излучение обусловлено переориентацией спина электрона.
13838. Оценить по порядку величины энергию расщепления DЕ головной линии серии Бальмера в спектре водорода за счет взаимодействия магнитных моментов электрона и ядра (сверхтонкое расщепление спектральных линий). Можно ли обнаружить это расщепление с помощью спектрального прибора, если среднее время жизни возбужденных атомов водорода порядка 10 нс?
13839. Для наблюдения эффекта Зеемана кальциевая дуга помещена в магнитное поле напряженностью 20000 Э и рассматривается спектральная линия l = 4226,7 А. Вычислить разность длин волн для смещенной и несмещенной компонент.
13840. Сколько спектральных линий будет наблюдаться в переходе 3D1 -> 2P0 в сильном и слабом магнитных полях?
13841. Сколько спектральных линий будет наблюдаться в переходе 5I5 -> 5Н4 в сильном и слабом магнитных полях?
13842. На сколько уровней расщепится в магнитном поле водородный терм с n = 3 при простом эффекте Зеемана? Какова разность энергий соседних уровней?
13843. Найти зеемановское расщепление Dw спектральной линии 2D3/2 -> 2Р1/2 в слабом поле. Указать число компонент в расщепленной линии.
13844. Цезий принадлежит к числу щелочных металлов; при Р -> S переходе в атомарном цезии испускается широкий дублет, состоящий из двух линий: l1 = 0,456 мкм и l2 = 0,459 мкм. Найти расщепление термов этого дублета в магнитном поле. Какими формулами описывается в этом случае расщепление линий в магнитном поле с индукцией В = 3 Тл: формулами для простого или сложного эффектов Зеемана?
13845. Оценить, какую индукцию В магнитного поля звезды типа Солнца (период вращения т = 106 с, радиус R = 108 м, температура поверхности Т = 6•103 К) можно обнаружить в оптической области спектра w ~ 1015 с-1 на основании измерения эффекта Зеемана.
13846. Атомарный водород помещен в магнитное поле В = 2 Тл (много большее характерного поля атома). Определить максимальную дополнительную энергию, которую приобретает атом в состоянии с n = 3.
13847. При переходе Р -> S из возбужденного состояния атома в основное испускается дублет l1 = 455,1 нм и l2 = 458,9 нм. Какие линии, соответствующие переходу 3S1/2 -> 2P3/2,будут наблюдаться в спектре поглощения газа, состоящего из таких атомов, при наложении магнитного поля В = 50 кГс при температуре Т = 0,5 К?
13848. При наблюдении ядерного парамагнитного резонанса (ЯМР) на ядрах 25Mg обнаружено резонансное поглощение излучения на частоте n = 1,4 МГц в поле В = 5,4 кГс. Спин ядра 25Mg равен J = 5/2. Найти магнитный момент и g-фактор ядра.
13849. Найти частоту ЭПР для солей трехвалентного празеодима в магнитном поле В = 0,1 Тл. На 4f-оболочке этого иона находятся два электрона, остальные оболочки заполнены. Указание. По правилу Хунда в основном состоянии J = L - S, если заполнено меньше половины оболочки, и J = L + S, если больше половины.
13850. Оценить, исходя из формулы для радиуса ядра, плотность ядерного вещества. (Ответ и решение. Несколько вариантов)
13851. Оценить концентрацию нуклонов и объемную плотность электрического заряда в ядре.
13852. Определить, устойчиво ли ядро 8Ве относительно распада на две а-частицы, если известно, что энергии связи на один нуклон в ядрах 8Ве и 4Не равны, соответственно, 7,06 и 7,08 МэВ.
13853. С помощью формулы Вайцзеккера найти заряд Z0 наиболее устойчивого ядра-изобары при заданном А. Выяснить, каков характер активности у ядра 27Mg.
13854. С помощью формулы Вайцзеккера найти минимальное значение параметра Z2/А, при котором становится энергетически выгодным деление ядра с четными А и Z на две одинаковые части.
13855. Разница в энергии связи ядер 3Н и 3Не обусловлена энергией электростатического взаимодействия протонов. Оценить размеры ядра 3Не, если его энергия связи составляет 7,7 МэВ, а энергия связи ядра 3Н — 8,5 МэВ.
13856. Оценить высоту кулоновского потенциального барьера для а-частиц, испускаемых ядрами 222Rn. Какова у этих ядер ширина барьера («туннельное расстояние») для а-частиц, вылетающих с кинетической энергией 5,5 МэВ?
13857. Предполагая, что а-частица находится в ядре в качестве самостоятельной частицы, оценить на основе соотношения неопределенностей приближенную зависимость постоянной распада l от коэффициента прозрачности D кулоновского барьера и радиуса ядра R.
13858. Определить порядковый номер и массовое число иония, получающегося из урана-238 (238U) в результате двух а- и двух b-распадов. Изотопом какого элемента является ионий?
13859. Показать, что в составе атомного ядра не может быть электронов.
13860. Волновая функция основного состояния дейтрона в системе центра масс имеет вид y(r) r-1ехр(-ar), где а = 2,2х1012 см-1. Определить красную границу фоторасщепления дейтрона, т.е. расщепления дейтрона g-квантами.
13861. В 1942 году американский физик Аллен измерил максимальную энергию E0 атомов 7Li, образующихся в результате К-захвата 7Ве, и она оказалась равной 50 эВ. Оценить на основе этих данных разность масс атомов 7Li и 7Ве.
13862. Простейшей оболочечной моделью ядра является трехмерный гармонический осциллятор. Считая, что такая потенциальная яма имеет глубину U0 = 70 МэВ, a U(R0) = 0, где R0 — эффективный радиус ядра, оценить энергию связи нуклона для ядра кислорода 816O.
13863. На спектрометре высокого разрешения GAMS4 в Гренобле у изотопа 49Тi зарегистрирован каскадный переход из высоковозбужденного в основное состояние с последовательным испусканием двух гамма-квантов с энергиями Е1 = 5 МэВ и Е2 = 1,5 МэВ. Прецизионные измерения формы линии Е2 показали, что она имеет ширину DЕ = 400 эВ. Оценить время жизни уровня с энергией E2.
13864. Используя результат предыдущей задачи, вычислить пороговую кинетическую энергию налетающего протона в реакции р + 3Н -> 3Не + n.
13865. В реакции термоядерного синтеза d + t = a + n + Q выделяется энергия Q = 17,8 МэВ. Какова энергия, уносимая нейтроном?
13866. Узкий пучок g-лучей с энергией 150 кэВ при прохождении серебряной пластинки толщиной 3 мм ослабляется в четыре раза. Найти эффективное сечение взаимодействия (в барн/атом) этих g-квантов в серебре.
13867. Выразить эффективное сечение реакции А(а,b), зная сечение образования составного ядра sа и ширины Г и Гb его уровня, через который идет реакция. Здесь Г — полная ширина уровня, а Гb — парциальная ширина, отвечающая испусканию частицы b.
13868. Оценить величину сечения взаимодействия нейтрона с энергией 10 МэВ с ядрами Аu.
13869. Поток нейтронов из обычного реактора n = 1014 с-1•см-2. Определить скорость реакции в мишени толщиной 1 см. Поперечное сечение реакции s = 10-27 см-2, плотность ядер мишени n = 1022 см-3.
13870. Для регистрации медленных нейтронов широко используются счетчики, наполненные газообразным 3Не. Счетчик представляет собой цилиндр диаметра D = 25 мм, наполненый газом при давлении 10 атм. и температуре 300 К. В счетчике происходит реакция 3Не(n,р)3Н, сечение которой для регистрируемых нейтронов равно s = 5400 барн. Рассчитать долю регистрируемых нейтронов, предполагая, что нейтроны в счетчике движутся вдоль его диаметра.
13871. Найти среднее эффективное сечение s реакции а + 1327Аl -> р + 1430Si. Известно, что при облучении толстой алюминиевой мишени а-частицами с энергией 8 МэВ выход протонов равен h = 8•10-6. Длина пробега а-частиц в воздухе lв = 7,0 см. Выходом ядерной реакции называется отношение числа актов реакции к числу падающих частиц.
13872. Толстая мишень, содержащая n ядер/см3, облучается а-частицами. Зависимость дифференциального выхода исследуемой реакции от энергии а-частиц в интервале 1-10 МэВ оказалась квадратичной, т.е. dh/de = kE2. Определить приближенно характер зависимости эффективного сечения реакции от энергии s(Е). При этом в выражении для ионизационных потерь энергии пренебречь логарифмическим и релятивистским членами, т.е. считать, что de/dx = А/Е, где А — некоторая постоянная.
13873. Реакция термоядерного синтеза d + t -> n + а идет при низких энергиях преимущественно при столкновениях ядер с полным моментом импульса J = 3/2. Во сколько раз изменится среднее сечение этой реакции, если дейтериево-тритиевая плазма помещена в магнитное поле, полностью поляризующее спины взаимодействующих ядер?
13874. Поток нейтрино ne с энергией Е = 10 МэВ проходит через Землю. Оценить вероятность поглощения нейтрино веществом Земли, считая, что вещество Земли содержит 50% протонов и 50% нейтронов. Сечение взаимодействия таких нейтрино sn = 10-41 см2, масса Земли М = 6 • 1027 г, радиус Земли R = 6,4 • 108 м. Какова длина свободного пробега этих нейтрино во Вселенной? Плотность межзвездного газа р = 2•10-26 г/см3. Нейтрино с указанной энергией взаимодействуют только с нейтронами.
13875. Мюон, попав в свинцовую пластинку, очень быстро тормозится, после чего захватывается на К-оболочку Рb, на которой живет 7•10-8 с. Это время примерно в 30 раз меньше времени жизни свободного мюона. Взаимодействие с каким нуклоном ограничивает время жизни мюона? Какова соответствующая реакция? Дать оценку ее сечения.
13876. Время жизни ядра 1837Ar в результате К-захвата составляет Т = 32 дня. Оценить эффективное сечение слабого взаимодействия в реакции р + е- -> n + nе.
13877. При комнатной температуре примерно 20% g-распадов 119Sn в соединении BaSnO3 происходит без отдачи (эффект Мессбауера). Оценить, какой должна быть толщина L источника, чтобы в нем не происходило заметного поглощения мессбауеровских g-квантов. Плотность BaSnO3 p = г/см3, содержание изотопа 119Sn в естественной смеси е = 8%, энергия g-квантов Еg = 24 кэВ.
13878. Исследование структуры жидкого и твердого 3Не с помощью пропускания нейтронов через слой вещества затруднено из-за большой величины сечения экзотермической реакции 3Не(n,p)3Н, которое для нейтронов с энергией 300 К равно 5400 бн. Определить энергию нейтронов, с помощью которых можно изучать слои 3Не толщиной 1 мм, чтобы через них проходило не менее 10% от потока падающих нейтронов. Концентрация ядер 3Не n = 1022 см-3. Сечение указанной реакции для нейтронов с энергией до 1 МэВ носит нерезонансны
13879. Одним из перспективных методов получения новых изотопов является синтез тяжелых ядер с их последующим распадом. Найти пороговую скорость v ядер урана, бомбардирующих урановую мишень, для реакции 92238U + 92238U -> 184476X -> Xi.
13880. Сечение деления урана-238 g-квантами с энергией 3 МэВ составляет 0,1 нб(10-34 см2). Каков должен быть полный поток падающих на мишень квантов, чтобы можно было заметить вынужденное деление в 1 мг 235U на фоне спонтанного деления (T1/2 = 1015 лет) при продолжительности эксперимента t = 100 час?
13881. Ядерный реактор с топливом из 235U работает в стационарном режиме. В среднем половина рождающихся нейтронов захватывается конструкционными материалами и самим ураном. Какова доля нейтронов, уходящих из активной зоны, если при элементарном акте деления урана рождается в среднем n = 2,5 быстрых нейтронов?
13882. Реактивностью реактора называют величину p = (k - 1)/k, где k — коэффициент размножения нейтронов; если |k - 1| 1, то р ~ k - 1. Найти в этом приближении изменение мощности P(t) реактора в надкритическом режиме, когда k > 1. Определить период Т реактора, т.е. время возрастания мощности Р в е раз. Среднее время жизни одного поколения нейтронов равно т. Как изменится мощность при увеличении температуры от 1 кэВ до 10 кэВ?
13883. В первом поколении термоядерных реакторов предполагается использовать реакцию дейтерия с тритием: d + t -> 4Не + n + 17,6 МэВ. Величина sv (где s — сечение реакции, а v — относительная скорость реагирующих частиц), усредненная по максвелловскому распределению, равна sv = 5,5 • 10-21 см2/с при T = 1 кэВ; sv = 1,1 • 10-16 см2/c при Т = 10 кэВ. Предполагая, что плазма содержит равное количество атомов дейтерия и трития, рассчитать плотность Р тепловой мощности и полную мощность W термоядерной устан
13884. Чему равно наибольшее число пионов, которое может быть образовано при столкновении протона с энергией Wp = 5 ГэВ с покоящимся протоном?
13885. Определить пороговое значение энергии п-мезонов для реакции п- + р -> К0 + .
13886. Вычислить энергетический порог рождения антипротона в рр-соударениях, считая протоны в мишени неподвижными. При написании возможных реакций учесть закон сохранения барионного заряда.