Sprawdź się
Wybierz poprawne zdanie opisujące emisję promieniowania gamma z poziomów wzbudzonych.
- Promieniowanie γ prowadzi do zmiany atomowego poziomu energetycznego.
- Emisja promieniowania γ z jądra atomowego prowadzi do wzrostu jego energii.
- Energia wyemitowanego kwantu promieniowania γ jest równa różnicy energii poziomu początkowego i końcowego.
Wybierz wszystkie wyrażenia poprawnie określające emisję promieniowania γ ze wzbudzonych jąder atomowych:
- Energie poziomów wzbudzonych są dyskretne.
- Energie kwantów promieniowania γ pochodzą z ciągłego rozkładu.
- Poziom o najmniejszej energii nazywamy poziomem podstawowym.
- Jądro po rozpadzie alfa lub beta może znaleźć się w stanie podstawowym bez emisji promieniowania γ.
Promieniowanie γ jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o największej/ najmniejszej energii fotonu.
Promieniowanie γ jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o największej/ najmniejszej długości fali.
Wskaż poprawny element zdania:
Promieniowanie γ jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o {#największej}/ {najmniejszej} częstotliwości.
Promieniowanie γ jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o {#największej}/ {najmniejszej} energii fotonu.
Promieniowanie γ jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o {największej}/ {#najmniejszej} długości fali.
Dopasuj podpisy do elementów obrazka.
2, 3, 1
| Jądro początkowe | |
| Stan wzbudzony | |
| Stan podstawowy, jądro końcowe |
Spójrz na schemat rozpadu beta i towarzyszącej mu emisji promieniowania gamma izotopu żelaza Indeks górny 6363Fe i odpowiedz na pytania:
Ile wynosi największa energia poziomu wzbudzonego, w którym może znaleźć się jądro po rozpadzie β? Tu uzupełnij keV
Jaka jest energia poziomu, do którego przejście β jest najbardziej prawdopodobne? Tu uzupełnij keV
W ilu poziomach wzbudzonych może się znaleźć jądro w następstwie przemiany β? ............
Ile wynosi największa energia poziomu wzbudzonego, w którym może znaleźć się jądro po rozpadzie β? ............ keV
Jaka jest energia poziomu, do którego przejście β jest najbardziej prawdopodobne? ............ keV
Połącz rodzaj promieniowania z barierą, która jest w stanie skutecznie je zaabsorbować.
Rodzaje promieniowania:
Alfa
Beta
Gamma
Rodzaje barier:
Aluminium
Ołów
Papier
Poprawne odpowiedzi:
Alfa - Papier
Beta - Aluminium
Gamma - Ołów
Wstaw odpowiednie podpisy na obrazku.
0,6 MeV, 1,5 MeV, 2,0 MeV, 1,5 MeV
Skoro przemianie beta towarzyszy emisja promieniowania gamma można zapytać, jaka jest średnia energia przenoszona przez promieniowanie elektromagnetyczne w rozpadzie. Takie obliczenia są ważne np. w celu określenia rozkładu i formy energii wydzielanej z jąder powstałych w rozszczepieniu w reaktorach jądrowych.
Wyznaczmy średnią energię promieniowania gamma dla poniższego rozpadu beta. Zgodnie z rysunkiem w 50% przemian jądro końcowe znajdzie się w stanie podstawowym, czyli nie pojawi się emisja promieniowania gamma, a w kolejnych 50% w stanie wzbudzonym o energii 2,0 MeV, czyli towarzyszyć mu będzie emisja kwantu gamma o energii 2 MeV. Inaczej mówiąc, gdybyśmy badali dany rozpad bardzo wiele razy, to w połowie rozpadów energia promieniowania gamma będzie wynosić 0, a w połowie 2,0 MeV. Widzimy więc, że ŚREDNIA energia promieniowania gamma w rozpadzie wynosi 1 MeV. Dla bardzo prostego schematu rozpadu wystarczyło posłużyć się intuicją, jednak aby poradzić sobie z bardziej skomplikowanymi rozpadami ujmijmy to w matematyczną formę.
Chcąc obliczyć średnią energię promieniowania gamma musimy posumować iloczyny prawdopodobieństw przejść beta i energii promieniowania gamma, która im towarzyszy. Inaczej mówiąc należy obliczyć średnią ważoną energii poziomów wzbudzonych z wagami równymi prawdopodobieństwom przejść beta. W naszym przypadku takie działanie będzie następujące:
EIndeks dolny ŚRŚR = 50%· 2,0 MeV+ 50% ·0MeV = 1,0 MeV + 0 MeV = 1,0 MeV.
Analogicznie można obliczyć średnią liczbę kwantów gamma emitowanych w rozpadzie. W naszym przypadku w połowie rozpadów nie będzie wyemitowany żaden kwant promieniowania gamma, a w połowie nastąpi emisja 1 kwantu promieniowania gamma. Średnio zostanie wyemitowanych 0,5 kwantów promieniowania gamma. Tu znów zastosowaliśmy średnią ważoną liczby kwantów gamma wyemitowanych po przemianie beta z wagami równymi prawdopodobieństwom przejść beta.
Polecenie:
Oblicz średnią energię oraz liczbę kwantów promieniowania gamma towarzyszących rozpadowi beta poniższego jądra. Wartości znajdujące się nad strzałkami reprezentującymi przejścia beta oznaczają prawdopodobieństwo zajścia danego przejścia.
Wyniki podaj z dokładnością do jednej cyfry znaczącej.
Średnia energia promieniowania γ wyemitowanego po rozpadzie beta wynosi ............ MeV.
Średnia liczba wyemitowanych kwantów γ wynosi .............
Przyjmij, że 1 eV = 1,6 ·10-19 J. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc znaczących. Zmiana masy jądra wynosi Tu uzupełnij·10-30 kg.
Oblicz, o ile zmieni się masa jądra 60Ni, które powstało w przemianie β jądra 60Co w stanie wzbudzonym po emisji dwóch kwantów γ o energiach 1,3 MeV i 1,2 MeV. Jak to jest możliwe, że masa jądra ulegnie zmianie, skoro jak wiemy kwanty promieniowania γ są cząstkami bezmasowymi?
Przyjmij, że 1 eV = 1,6 ·10-19 J. Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc znaczących.
Zmiana masy jądra wynosi ............·10-30 kg.