Atómové jadro

1. Aké vlastnosti má atómové jadro?

Riešenie:
Atómové jadro tvorí centrálnu časť atómu. Tvorí skoro celú jeho hmotnosť. V atómovom jadre sú protóny a neutróny – nukleóny

fyzika-atomove-jadro-1.gif


2.Olovo má štyri izotopy. Určite počet protónov a neutrónov v jadre.

fyzika-atomove-jadro-2z.gif

Riešenie:

fyzika-atomove-jadro-2r.gif


3. Vypočítajte:

  • a.) pokojovú hmotnosť jadra dusíka, ak platí Ar(N) = 14,0067
  • b.) relatívnu hmotnosť jadra chlóru, ak platí m(Cl) = 5,885.10–26kg, 1MeV.c–2 = 1,7825.10–30kg, mu = 1,6605.10–27kg

Riešenie:

fyzika-atomove-jadro-3.gif 

  • Pokojová hmotnosť jadra dusíka je m = 13 050 MeV.c-2.
  • Relatívnu hmotnosť jadra chlóru je Ar = 35,44.

4.Určite hmotnostný úbytok, väzbovú energiu a energiu na jeden nukleón pre jadro rádia. Energiu vyjadrite v MeV.

fyzika-atomove-jadro-4z.gif
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

5.Určite percentové zloženie chlóru s relatívnou atómovou hmotnosťou 35,5, ktorý je tvorený zmesou izotopov

fyzika-atomove-jadro-5z.gif
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

6.V atómovej bombe, ktorú zvrhli Američania na Hirošimu bola nálož 44,5kg uránu. Aká energia sa pri tom uvoľnila?

fyzika-atomove-jadro-6z.gif
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

7.Za aký čas by energiu z príkladu č.6 ( E = 3,24.1016J) vyrobila elektráreň, ktorej výkon dvoch blokov je P = 2.440 MW.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

8.Jadro s nukleovým číslom 100 a s väzbovou energiou εj1 = 7,4MeV sa štiepi na dve jadrá s väzbovou energiou pripadajúcou na jeden nukleón εj2 = 8,2MeV. Aká energia sa pri reakcii uvoľní?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

9. Určite energiu, ktorú možno získať štiepením 1kg uránu fyzika-atomove-jadro-9z.gif ,ak pri štepení jedného jadra uránu sa uvoľní 200MeV energie. Akú hmotnosť by muselo mať čierne uhlie s výhrevnosťou 3.107J.kg, aby sa získala rovnaká energia?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

10.Blok jadernej elektrárne, ktorá premieňa jadrovú energiu na elektrickú energiu s účinnosťou 40% má elektrický výkon 600 MW. Určite hmotnosť uránu fyzika-atomove-jadro-10z.gif , ktorý sa spotrebuje za 24 hodín, ak pri rozštiepení jedného jadra sa uvoľní energia 200 MW.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

11.Ukážte, že pre jednotky hmotnosti používané v atómovej fyzike platí:

atomove-jadro-11z
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

12.Vyjadrite v jednotkách MeVc–2 hmotnosť atómovej hmotnostnej  konštanty mu, protónu mp  a neutrónu mn.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

13.Určite väzobnú energiu jadra atómu uhlíka na jeden nukleón.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

14.Určite počet atómov uránu v 1kg uránu.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

15.  Zistite koľko protónov a koľko neutrónov je v 1kg neónu.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

16.Určite celkovú väzbovú energiu jadier v jednom kilograme uránu. Jeden kilogram uránu obsahuje 2,53.1024 atómov.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

17. Vypočítajte veľkosť elektrickej sily

  • a.)    ktorou sa odpudzujú dva protóny v jadre (r = 10–15m)
  • b.)    ktorou sa priťahujú protón a elektrón (r = 10–10m)
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia


18. Jadro s nukleónovým číslom A = 230 s väzbovou energiou pripadajúcou na jeden nukleón je
εj1 = 7,4MeV sa štiepi na dve jadrá s väzbovou energiou na jeden nukleón εj2 = 8,3MeV. Aká energia sa pri štiepení jadra uvoľní?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

19.Bór, tak ako sa v prírode vyskytuje, je zmesou dvoch izotopov . Stredná atómová hmotnosť bóru je 10,82mu. Aké % oboch izotopov je v prirodzenom bóre ak platí:

atomove-jadro-19z
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

20.Porovnajte hustotu jadra vodíka s hustotou vody.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia