Фізика. Рівень стандарту. 11 клас. Бар’яхтар

Підбиваємо підсумки розділу IV «Атомна та ядерна фізика»

1. Ви згадали будову атома і протонно-нейтронну модель атомного ядра.

2. Ви ознайомилися з постулатами Бора та з’ясували, що в атомі існують особливі стаціонарні стани, в яких він не випромінює енергію, а будь-яке випромінювання атомом кванта енергії пов’язане з його переходом з вищого енергетичного стану в нижчий: hv = E₁ - E₂.

3. Ви згадали, що нуклони в ядрі утримуються ядерними силами, і дізнались, що для повного розщеплення ядра на окремі нуклони необхідно витратити енергію, яку називають енергією зв’язку атомного ядра (Ε_зв):

6. Ви згадали про різні види радіоактивного випромінювання, з’ясували їх природу та поглибили свої знання про правила зміщення.

Радіоактивне випромінювання
Вид	Природа	Заряд	Швидкість	Правило зміщення
α-випромінювання	Ядра атомів Гелію	+2е	Близько 10 000 км/с	AZX → 42He + A-4Z-2Y
β--випромінювання	Електрони	-е	Близько 300 000 км/с	AZX → 0-1e + AZ+1Y
β+-випромінювання	Позитрони	+е	Близько 300 000 км/с	AZX → 0-1e + AZ+1Y
γ-випромінювання	Електромагнітні хвилі	Відсутній	300 000 км/с (швидкість світла)	—

Завдання для самоперевірки до розділу IV «Атомна та ядерна фізика»

Завдання 1. Атом Гідрогену під час переходу з одного енергетичного стану в інший випроменив фотон.

1. (1 бал) Який із переходів, поданих на рисунку, відповідає випроміненню фотона?

• а) λ₄;
• б) λ₂;
• в) λ₃;
• г) λ₄.

2. (2 бали) У якому з поданих на рисунку переходів атом випромінює або поглинає фотон більшої частоти?

• а) λ₄;
• б) λ₂;
• в) λ₃;
• г) λ₄.

3. (2 бали) Визначте довжину хвилі фотона з енергією 2,8 еВ.

4. (3 бали) Визначте, скориставшись планетарною моделлю атома, якими будуть кулонівська і гравітаційна сили притягання, що діють між електроном і ядром атома Гідрогену ¹₁Н. Вважайте, що радіус атома — 5 • 10^-11 м.

Завдання 2. α-частинка вилітає з радіоактивного зразка, що містить 10^-12 моль Радону-220.

1. (1 бал) На підставі дослідів із α-частинками Е. Резерфорд:

• а) запропонував нейтронно-протонну модель атомного ядра;
• б) пояснив явище радіоактивності;
• в) пояснив механізм ланцюгової ядерної реакції;
• г) запропонував ядерну модель будови атома.

2. (2 бали) Яке ядро утворюється в результаті α-розпаду ядра Радону ²²⁰₈₆Rn?

• а) ²²²₈₂Рb;
• б) ²¹⁶₈₄Рo;
• в) ²²²₈₅At;
• г) ²²²₈₇Fr.

3. (3 бали) Скільки ядер Радону залишиться у зразку через 280 с? Вважайте, що період піврозпаду Радону-220 дорівнює 56 с.

Завдання 3. Фосфор ³⁰₁₅Р уперше був отриманий подружжям Жоліо-Кюрі шляхом опромінення алюмінію (²⁷₁₃Аl).

1. (1 бал) Скільки нейтронів містить ядро атома Алюмінію ²⁷₁₃Аl?

• а) 13;
• б) 14;
• в) 27;
• г) 40.

2. (2 бали) Фосфор ³⁰₁₅Ρ є β⁺-радіоактивним. Яка частинка утворюється під час розпаду його ядра?

• а) електрон;
• б) нейтрон;
• в) протон;
• г) позитрон.

3. (3 бали) Якою є енергія зв’язку ядра Фосфору ³⁰₁₅Ρ?

Завдання 4. У результаті поділу одного ядра Урану ²³⁵₉₂U на два осколки виділяється близько 200 МеВ енергії.

1. (1 бал) Які частинки вилітають із ядра Урану під час зазначеного поділу?

• а) електрони;
• б) нейтрони;
• в) протони;
• г) α-частинки.

2. (2 бали) Скільки маси перетворюється на енергію під час одного поділу?

• а) ≈ 0,2 а. о. м.;
• б) ≈ 4,1 а. о. м.;
• в) ≈ 19 а. о. м.;
• г) ≈ 38 а. о. м.

3. (2 бали) Скільки енергії виділиться під час «згоряння» в ядерному реакторі 19 г даного ізотопу?

Звірте ваші відповіді на завдання з наведеними наприкінці підручника. Позначте завдання, які ви виконали правильно, і полічіть суму балів. Поділіть суму на два. Одержане число відповідатиме рівню ваших навчальних досягнень.