Деструктор Точечные изображения как объекты Геометрическая оптика Фотоэлектрический эффект Ядерные реакции Волновые свойства Квантовая механика Электромагнитное поле Задачник по ядерной физике Квантовая физика Электростатика Математика MATLAB Компьютерная математика Maple Лекции по математике учебник Outlook На главную Числовые ряды

Деление и синтез ядер

Задача 5.12 По современным представлениям источником энергии звезд являются реакции слияния (синтеза) легких ядер. На Солнце протекает т.н. водородный цикл, в результате которого из четырех протонов образуется ядро ⁴Не, два позитрона и два нейтрино:

,

.

Первые две реакции входят в полный цикл дважды.

Вычислить энергию, выделяющуюся в этом цикле.

Решение

Сложив отдельно левые и правые части уравнений реакций, получим

.

Освобождаемая при этом энергия

  МэВ.

В результате последующей аннигиляции двух позитронов с двумя электронами выделяется еще 4·0511 = 2,044 МэВ и полный выход энергии составит 26,73 МэВ,  из которых 0,514 МэВ (~ 2%) безвозвратно уносят два нейтрино в дважды повторяемой первой из реакций цикла.

Взаимодействие нейтронов с ядрами

Формула Брейта-Вигнера

Задача 4.1 Получить с помощью квазиклассических рассуждений выражение для прицельного параметра b бомбардирующего нейтрона. Вычислить первые три возможных значения b для нейтронов с кинетической энергией T_n = 1,00 МэВ.

Задача 4.2 Найти максимальное значение b_max прицельного параметра при взаимодействии нейтрона с кинетической энергией T_n = 5,00 МэВ с ядрами Ag. Явление электромагнитной индукции состоит в том, что любое изменение магнитного потока Ф, пронизывающего замкнутый контур, вызывает появление индукционного тока в контуре.

Задача 4.3 Показать, что для нейтронов с длиной волны геометрическое сечение взаимодействия с ядром , где R – радиус ядра. Оценить эту величину для нейтронов с энергией T_n = 10 МэВ, налетающих на ядро Au.

Задача 4.4 Оценить максимальную величину центробежного барьера для нейтронов с кинетической энергией T_n = 7,0 МэВ при взаимодействии с ядрами Sn. Магнитные поля соленоида и тороида Магнитное поле

Задача 4.5 Найти вероятность того, что в результате взаимодействия медленных нейтронов (l = 0) с ядрами, спин которых I = 1, составное ядро образуется в основном состоянии со спином J = 3/2. Считать, что спины нейтронов и ядер до взаимодействия имеют всевозможные взаимные ориентации.