Övningar i kärnfysik

För att webbsidan ska kunna avgöra om svaret är rätt:
Skriv upphöjt till med ^.
home

Börja gärna med att studera teoriavsnittet om Kärnfysik


En atomkärna betecknas med 23892U.

a) Hur många protoner har kärnan?
b) Hur många neutroner har kärnan?

Antal protoner =
st
Antal neutroner =
st

hjälp


En deuteriumkärna består av en proton och en neutron.

kärntabell
Partikel Massa
proton 1.00728 u
neutron 1.00866 u
deuterium 2.01355 u

bestäm massdefekten, dvs skillnaden mellan delarnas massor och deuteriumkärnans massa.

Massdefekten =
u

hjälp


Enligt Einstein råder ett samband mellan massa och energi som lyder:
E = m·c².
Bestäm sambandet mellan den universella massenheten u och energienheten MeV.
1 u = 1.660540·10-27kg
ljushastigheten c = 299 792 458 m/s
elementarladdningen q = 1.60218·10-19As
(svara med 2 decimaler)

1 u =
Mev

hjälp


Den radioaktiva isotopen 137Cs har halveringstiden 30.2 år.
Hur många procent av isotopen finns kvar efter 25 år?
(svara med hela procent)

Det finns kvar
%

hjälp


Ett gammastrålande preparat behöver skärmas av så att bara 10% av strålningen kommer igenom strålskyddet. Halveringstjockleken för preparatet är 2 cm bly.
Hur tjockt måste blyskyddet vara ?

blyskyddets tjocklek =
cm (svara med 2 värdesiffror)

hjälp


Antalet kärnor N som finns kvar efter tiden t av ett radioaktivt preparat ges av formeln N = No·e-kt
Ett radioaktivt preparat har sönderfallskonstanten k = 0.068 dygn-1.
Hur lång är halveringstiden?

Halveringstiden =
dygn (svara med 3 värdesiffror)

hjälp


Ett radioaktivt preparat har aktivitet 3000 Bq. Halveringstiden är 30.2 år.
Hur stor är aktiviteten om 25 år?
(svara med 2 värdesiffror)

Aktiviteten =
Bq

hjälp


Aktiviteten hos ett radioaktivt preparat är 5000 Bq. Halveringstiden för preparatet är 20 år.
Hur länge dröjer det innan aktiviteten är 2000 Bq?
(svara med hela år)

Det dröjer
år

hjälp


Aktivitet R hos ett radioaktivt preparat räknas i antal sönderfall per tidsenhet. Om mängden kärnor ges av formeln
N(t) = N(0)·e-λt
blir aktiviteten R = -N '(t).
Bestäm aktiviteten för ett preparat som har N(0) = 1024 och λ = 0.0005dygn-1 (sätt t =0)

Aktiviteten =
sönderfall/dygn

hjälp


Den radioaktiva isotopen 21083Bi sönderfaller till 21084Po.
Vilken reaktionsformel är korrekt?

Välj alternativ
21083Bi -> 21084Po + e+ + ν + energi
21083Bi -> 21084Po + e- + ν + energi
21083Bi -> 21084Po + e+ + ν + energi
21083Bi -> 21084Po + e- + ν + energi



hjälp


Nukliden 24195Am är α-strålare.
Vilken nuklid bildas då Americium sönderfaller?

Välj nuklid
24196Cm
24194Pu
23793Np
23792U



hjälp


Vad bildas då en kväveatom 147N träffas av en heliumkärna 42He?

Det bildas en
187N
188O
189F
1810Ne



hjälp


23592U träffas av en neutron bildas 23692U som är mycket instabil och delar sig i 9236Kr och 14156Ba och några neutroner.

Nuklidmassor
nuklid nuklidmassa
neutron 1.0086649233 u
23692U 236.045568006 u
9236Kr 91.92615621 u
14156Ba 140.914411009 u

data från periodictable.com

a) Hur många neutroner frigörs vid klyvningen?
b) Hur stor energi frigörs vid klyvningen?

Antal frigjorda neutroner =
st
frigjord energi =
Mev (svara med 3 värdesiffror)

hjälp


Nedan finns angivet tre stycken nuklider som har masstalet 23. Beräkna bindningsenergin/nukleon för dessa tre nuklider.
Vilka slutsatser kan du dra av dina beräkningar? (NP vt02)

Nuklidmassor
Nuklid Nuklidmassa
239F 23.00357 u
2311Na 22.98977 u
2312Mg 22.99412 u

slutsatser:
Den nuklid med störst bindningsenergi är stabilast.
Den nuklid med störst överskott på neutroner är instabilast
Den nuklid med underskott på neutroner är också instabil



hjälp


Väteisotopen 31H är instabil och sönderfaller med betasönderfall.
31H -> 32He + β- + ν + energi.
Beräkna β-partikelns maximala energi.

svar =
keV (svara med 3 värdesiffror)

hjälp


Vissa atomkärnor med överskott på protoner omvandlas genom att fånga in en elektron från något av de inre skalen i atomen. Detta kallas elektroninfångning. Så gör t.ex. atomen 4019K.
Hur ser reaktionsformeln ut för kalium?

Välj alternativ
4019K + e-4018Ar + ν
4019K + e-4018Ar + ν
4019K + e+4020Ca + ν
4019K + e+4020Ca + ν



hjälp

Skriv ditt namn för utskriften:


© olleh.se