Atomové jádro

1. Jaké vlastnosti má atomové jádro?

Řešení:

Atomové jádro tvoří centrální část atomu. Tvoří téměř celou jeho hmotnost. V atomovém jádře jsou protony a neutrony – nukleony

fyzika-atomove-jadro-1.gif


2.Olovo má čtyři izotopy. Určete počet protonů a neutronů v jádře.

fyzika-atomove-jadro-2z.gif

Řešení:

fyzika-atomove-jadro-2r.gif


3. Vypočítejte:

  • a.) klidovou hmotnost jádra dusíku, pokud platí Ar(N) = 14,0067
  • b.) relativní hmotnost jádra chloru, pokud platí m(Cl) = 5,885.10–26kg, 1MeV.c–2 = 1,7825.10–30kg, mu = 1,6605.10–27kg

Řešení:

fyzika-atomove-jadro-3.gif 

  • Klidová hmotnost jádra dusíku je m = 13 050 MeV.c-2.
  • Relativní hmotnost jádra chloru je Ar = 35,44.

4.Určete hmotnostní úbytek, vazebnou energii a energii na jeden nukleon pro jádro radia. Energii vyjádřete v MeV.

fyzika-atomove-jadro-4z.gif
Pro zobrazení řešení se přihlaste.

5.Určete procentové složení chloru s relativní atomovou hmotností 35,5, který je tvořen směsí izotopů

fyzika-atomove-jadro-5z.gif
Pro zobrazení řešení se přihlaste.

6.V atomové bombě, kterou Američané svrhli na Hirošimu, byla nálož 44,5kg uranu. Jaká energie se při tom uvolnila?

fyzika-atomove-jadro-6z.gif
Pro zobrazení řešení se přihlaste.

7.Za jaký čas by energii z příkladu č.6 ( E = 3,24.1016J) vyrobila elektrárna, jejíž výkon dvou bloků je P = 2.440 MW.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

8.Jádro s nukleovým číslem 100 a s vazebnou energií εj1 = 7,4MeV se štěpí na dvě jádra s vazebnou energií připadající na jeden nukleon εj2 = 8,2MeV. Jaká energie se při reakci uvolní?

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

9. Určete energii, kterou lze získat štěpením 1kg uranu fyzika-atomove-jadro-9z.gif ,pokud se při štěpení jednoho jádra uranu uvolní 200MeV energie. Jakou hmotnost by muselo mít černé uhlí s výhřevností 3.107J.kg, aby se získala stejná energie?

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

10.Blok jaderné elektrárny, která přeměňuje jadernou energii na elektrickou energii s účinností 40% má elektrický výkon 600 MW. Určete hmotnost uranu fyzika-atomove-jadro-10z.gif , který se spotřebuje za 24 hodin, pokud se při rozštěpení jednoho jádra uvolní energie 200 MW.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

11.Ukažte, že pro jednotky hmotnosti používané v atomové fyzice platí:

atomove-jadro-11z
Pro zobrazení řešení se přihlaste.

12.Vyjádřete v jednotkách MeVc–2 hmotnost atomové hmotnostní  konstanty mu, protonu mp  a neutronu mn.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

13.Určete vazebnou energii jádra atomu uhlíku na jeden nukleon.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

14.Určete počet atomů uranu v 1kg uranu.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

15.  Zjistěte, kolik protonů a kolik neutronů je v 1kg neonu.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

16.Určete celkovou vazebnou energii jader v jednom kilogramu uranu. Jeden kilogram uranu obsahuje 2,53.1024 atomů.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

17. Vypočítejte velikost elektrické síly

  • a.)    kterou se odpuzují dva protony v jádře (r = 10–15m)
  • b.)    kterou se přitahují proton a elektron (r = 10–10m)
Pro zobrazení řešení se přihlaste.

18. Jádro s nukleonovým číslem A = 230 s vazebnou energií připadající na jeden nukleon
εj1 = 7,4MeV se štěpí na dvě jádra s vazebnou energií na jeden nukleon εj2 = 8,3MeV. Jaká energie se při štěpení jádra uvolní?

Pro zobrazení řešení se přihlaste.

19.Bor, tak jak se v přírodě vyskytuje, je směsí dvou izotopů . Střední atomová hmotnost boru je 10,82mu. Jaké % obou izotopů je v přirozeném boru pokud platí:

atomove-jadro-19z
Pro zobrazení řešení se přihlaste.

20.Porovnejte hustotu jádra vodíku s hustotou vody.

Pro zobrazení řešení se přihlaste.