Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
Pokaż ćwiczenia:
RIgTSnAwTjuW51
Ćwiczenie 1
Wybierz poprawne zdanie opisujące emisje promieniowania gamma z poziomów wzbudzonych. Możliwe odpowiedzi: 1. Promieniowanie γ prowadzi do zmiany atomowego poziomu energetycznego., 2. Emisja promieniowania γ z jądra atomowego prowadzi do wzrostu jego energii., 3. Energia wyemitowanego kwantu promieniowania γ jest równa różnicy energii poziomu początkowego i końcowego.
RKXxzsPOwnusA1
Ćwiczenie 2
Wybierz wszystkie wyrażenie poprawnie określające emisję promieniowania γ ze wzbudzonych jąder atomowych: Możliwe odpowiedzi: 1. Energie poziomów wzbudzonych są dyskretne., 2. Energie kwantów promieniowania γ pochodzą z ciągłego rozkładu., 3. Poziom o najmniejszej energii nazywamy poziomem podstawowym., 4. Jądro po rozpadzie alfa lub beta może znaleźć się w stanie podstawowym bez emisji promieniowania γ.
R5I4nVpr65C2i1
Ćwiczenie 3
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.
1
Ćwiczenie 4

Dopasuj podpisy do elementów obrazka.

RiYHJopGoOR0o
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
R1JiVwuBnsqTA
Jądro początkowe Możliwe odpowiedzi: 1. 4, 2. 2, 3. 3, 4. 1 Jądro końcowe Możliwe odpowiedzi: 1. 4, 2. 2, 3. 3, 4. 1 Stan wzbudzony Możliwe odpowiedzi: 1. 4, 2. 2, 3. 3, 4. 1 Stan podstawowy Możliwe odpowiedzi: 1. 4, 2. 2, 3. 3, 4. 1
R1JrzlPjA6qAf
Ćwiczenie 4
Uzupełnij zdania: Jądro w stanie wzbudzonym może przejść do stanu o niższej/wyższej energii przez emisję fotonów promieniowania gamma, co określa się mianem rozpadu gamma. Jest to proces analogiczny do przejścia elektronu na wyższy/niższy poziom energetyczny w atomie. W rozpadzie γ liczba masowa i liczba atomowa zmieniają się/nie zmieniają się.
1
Ćwiczenie 5

Spójrz na schemat rozpadu beta i towarzyszącej mu emisji promieniowania gamma izotopu żelaza Indeks górny 63Fe i odpowiedz na pytania:

RJ1PrVtq9Gkjn
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
RPDQUpuqSRv4O
W ilu poziomach wzbudzonych może się znaleźć jądro w następstwie przemiany β? Tu uzupełnij
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
R16sJV4BhUmxt
Ćwiczenie 5
Uzupełnij zdanie w taki sposób, aby jego treść była poprawna. Wybierz poprawne wyrazy: Emisji promieniowania gamma z atomu towarzyszy zawsze/nie zawsze zmniejszenie/zwiększenie jego poziomu energetycznego.
1
Ćwiczenie 6
RD6TEHHuJFgg5
Ćwiczenie alternatywne.
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
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
RQvgsncKWl0mO
Ćwiczenie 6
Połącz rodzaj promieniowania z barierą, która jest w stanie skutecznie je zaabsorbować: Alfa Możliwe odpowiedzi: 1. Ołów, 2. Aluminium, 3. Papier Beta Możliwe odpowiedzi: 1. Ołów, 2. Aluminium, 3. Papier Gamma Możliwe odpowiedzi: 1. Ołów, 2. Aluminium, 3. Papier
2
Ćwiczenie 7

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 ŚR = 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.

R17PDd9NAKRHe
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

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.

R1PfIjrgu6HGE
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
R6ok0iZY9E8dn
Średnia energia promieniowania γ wyemitowanego po rozpadzie beta wynosi Tu uzupełnij MeV. Średnia liczba wyemitowanych kwantów γ wynosi Tu uzupełnij.
RLsi4hKrv6Ugy
Ćwiczenie 7
Promieniowanie emitowane ze wzbudzonych atomów może być absorbowane przez różne materiały. Każdy z nich posiada własny współczynnik absorpcji, którego jednostką jest jeden przez unormowaną grubość. Najczęściej wykorzystywaną jednostką jest jeden podzielony przez milimetr. Na podstawie powyższej informacji wybierz odpowiedź poprawną: Wraz ze wzrostem grubości materiału absorbującego promieniowanie natężenie promieniowania po przejściu przez materię: Możliwe odpowiedzi: 1. rośnie liniowo, 2. rośnie wykładniczo, 3. nie zmienia się, 4. maleje wykładniczo, 5. maleje liniowo
2
Ćwiczenie 8
R1VSaifdgwpRo
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 Tu uzupełnij·10-30 kg.