W wyniku rozpadu alfa indeks dolny, Z, koniec indeksu dolnego, indeks górny, A, koniec indeksu górnego, X, strzałka w prawo, indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, indeks górny, cztery, koniec indeksu górnego, H e, plus, indeks dolny, Z, minus, dwa, koniec indeksu dolnego, indeks górny, A, minus, cztery, koniec indeksu górnego, Y powstałe jądro Y i cząstka helu uzyskują jednakowe: Możliwe odpowiedzi: 1. prędkości, 2. energie, 3. pędy, 4. momenty pędu
1
Ćwiczenie 2
R143VILuAnUXX
W wyniku rozpadu alfa jądra polonu indeks dolny, osiemdziesiąt cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwieście dziesięć, koniec indeksu górnego, P o wydziela się energia około 5,3 MeV. Oblicz jakie prędkości uzyskują w wyniku tego rozpadu powstające jądro ołowiu indeks dolny, osiemdziesiąt dwa, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwieście sześć, koniec indeksu górnego, P b i cząstka alfa. Przyjmij, że jądro Po przed rozpadem spoczywało a masy protonu i neutronu są w przybliżeniu jednakowe i równe jednostce masy atomowej 1,67 · 10-27 kg. Odp.: v indeks dolny, alfa, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij · 10Tu uzupełnijm/s; v indeks dolny, P b, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij · 10Tu uzupełnij m/s
W wyniku rozpadu alfa jądra polonu indeks dolny, osiemdziesiąt cztery, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwieście dziesięć, koniec indeksu górnego, P o wydziela się energia około 5,3 MeV. Oblicz jakie prędkości uzyskują w wyniku tego rozpadu powstające jądro ołowiu indeks dolny, osiemdziesiąt dwa, koniec indeksu dolnego, indeks górny, dwieście sześć, koniec indeksu górnego, P b i cząstka alfa. Przyjmij, że jądro Po przed rozpadem spoczywało a masy protonu i neutronu są w przybliżeniu jednakowe i równe jednostce masy atomowej 1,67 · 10-27 kg. Odp.: v indeks dolny, alfa, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij · 10Tu uzupełnijm/s; v indeks dolny, P b, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij · 10Tu uzupełnij m/s
RgLeiMHETpcza
Na ilustracji przedstawiono od lewej jądro ołowiu wielka litera P i mała litera b, narysowane w postaci wypełnionego niebieskim kolorem okręgu. Z jądra ołowiu wychodzi niebieska, pozioma strzałka skierowana w lewo symbolizująca wektor prędkości wielka litera v z indeksem dolnym wielka litera P i mała litera b. Po prawej stronie od jądra, na tej samej wysokości widać drugi, mniejszy okrąg zamalowany na niebiesko. Podpisany jest on małą literą grecką alfa. Symbolizuje on cząstkę alfa. Z cząstki alfa również wychodzi niebieska, pozioma strzałka, ale skierowana w prawo. Symbolizuje ona wektor prędkości podpisany, jako wielka litera v i mała grecka litera alfa.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
Energia wydzielona w rozpadzie dzieli się na oba produkty rozpadu. Stąd
Z zasady zachowania pędu wynika, że wartości pędów jądra ołowiu i cząstki alfa są jednakowe:
Otrzymujemy układ równań:
Pamiętamy, że .
2
Ćwiczenie 3
R1QwDQntgNDhP
Wzbudzone jadro ołowiu 206, którego masa wynosi 3,44 · 10-25 kg, emituje foton gamma o energii 0,8 MeV. Jaka jest prędkość odrzutu, jakiego doznaje to jądro. Odp.: v indeks dolny, P b, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij · 10Tu uzupełnijm/s.
Wzbudzone jadro ołowiu 206, którego masa wynosi 3,44 · 10-25 kg, emituje foton gamma o energii 0,8 MeV. Jaka jest prędkość odrzutu, jakiego doznaje to jądro. Odp.: v indeks dolny, P b, koniec indeksu dolnego = Tu uzupełnij · 10Tu uzupełnijm/s.
R6f9v8nunkDGc
Na ilustracji przedstawiono od lewej jądro ołowiu wielka litera P i mała litera b, narysowane w postaci wypełnionego niebieskim kolorem okręgu Z jądra ołowiu wychodzi niebieska, pozioma strzałka skierowana w lewo, symbolizująca wektor prędkości wielka litera v z indeksem dolnym wielka litera P i mała litera b. Po prawej stronie jądra ołowiu widoczna jest krótka pozioma i niebieska falka. Symbolizuje ona kwant promieniowania mała grecka litera gamma, który jest fotonem. Ze środkowej części kwantu gamma wychodzi pozioma, niebieska strzałka skierowana w prawo. Symbolizuje ona wektor prędkości fotonu. Prędkość fotonu nie jest opisana, ale zastanów się, jaka jest prędkość rozchodzenia się promieniowania elektromagnetycznego.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
Z zasady zachowania pędu wynika, że wartości pędów fotonu i jądra ołowiu są jednakowe:
(1)
Energia fotonu , stąd pęd fotonu . Podstawiamy tę wielkość do równia (1) i otrzymujemy:
Pamiętamy, że , a prędkość światła
REMS5u6ncMZi72
Ćwiczenie 4
Uzupełnij zdania wyrażeniami z nawiasów: Własny moment pędu protonu może przyjmować dowolną wartość / tylko ściśle określoną wartość. Orbitalny moment pędu nukleonów w jądrze może przyjmować tylko jedną wartość / tylko ściśle określone wartości.
Uzupełnij zdania wyrażeniami z nawiasów: Własny moment pędu protonu może przyjmować dowolną wartość / tylko ściśle określoną wartość. Orbitalny moment pędu nukleonów w jądrze może przyjmować tylko jedną wartość / tylko ściśle określone wartości.
R16fDG8f1i9T02
Ćwiczenie 5
Moment pędu jądra wynika: Możliwe odpowiedzi: 1. tylko z orbitalnych momentów pędu nukleonów, 2. tylko spinowych momentów pędów nukleonów, 3. wirowania jądra wokół własnej osi, 4. sumy wektorów własnych i orbitalnych momentów pędu nukleonów
RYztP4LJVR9Mc2
Ćwiczenie 6
Wartości momentów pędu protonów i neuronów są jednakowe i wynoszą: Możliwe odpowiedzi: 1. 0, 2. początek ułamka, h, mianownik, dwa PI, koniec ułamka, 3. początek ułamka, h pierwiastek kwadratowy z trzy koniec pierwiastka, mianownik, cztery PI, koniec ułamka, 4. początek ułamka, h, mianownik, dwa PI, koniec ułamka, pierwiastek kwadratowy z s nawias s, plus, jeden zamknięcie nawiasu koniec pierwiastka, gdzie s oznacza spin nukleonu.
R1FpYWHXYvZwe2
Ćwiczenie 7
Wartość momentu pędu cząstki alfa wynosi: Możliwe odpowiedzi: 1. 0, 2. początek ułamka, h, mianownik, dwa PI, koniec ułamka, 3. początek ułamka, h pierwiastek kwadratowy z trzy koniec pierwiastka, mianownik, cztery PI, koniec ułamka, 4. początek ułamka, h pierwiastek kwadratowy z dwa koniec pierwiastka, mianownik, cztery PI, koniec ułamka
R10oiI9zYxOHN3
Ćwiczenie 8
Jeżeli w rozpadzie beta minus moment pędu jadra wyjściowego i jądra powstałego w wyniku rozpadu są jednakowe, to Możliwe odpowiedzi: 1. momenty pędu wyemitowanego elektronu i antyneutrina muszą mieć wartości zero, 2. momenty pędu elektronu i antyneutrina mają jednakowe wartości ale przeciwne zwroty, 3. momenty pędu elektronu i antyneutrina mają jednakowe wartości i zwroty, 4. w rozpadzie jest emitowany tylko elektron
R13f8YNrIisXI3
Ćwiczenie 9
Jeżeli w wyniku rozpadu beta minus wyemitowane elektron i neutrino mają zgodnie zwrócone momenty pędu. To w wyniku takiego rozpadu, spin jądra (spinowa liczba kwantowa) powstającego jest: Możliwe odpowiedzi: 1. taka sama jak jądra wyjściowego, 2. różni się o początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka od wyjściowego, 3. różni się o 1 od wyjściowego, 4. może różnić się o 1 lub początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka w zależności od zwrotu spinów elektronów i neutrina