Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RqSBfY9qsMFSq1

Ćwiczenie 1

Wybierz wszystkie prawdziwe zdania opisujące proces spontanicznego rozszczepienia:

Polega on na samoczynnym podziale jądra atomowego na dwa lżejsze fragmenty.
Polega on samoczynnym podziale jądra atomowego na dwa równe fragmenty.
Polega na podziale jądra atomowego na dwa lżejsze fragmenty w wyniku pochłonięcia neutronu.
Towarzyszy mu emisja energii.
Towarzyszy mu emisja neutronów.

REFNX0QS3Dlgb1

Ćwiczenie 2

Zaznacz poprawne stwierdzenia:

Energia uwalniana podczas rozszczepienia neutronami jądra ²³⁵U jest {kilka tysięcy} / {kilkaset tysięcy} / {#kilkadziesiąt milionów} razy większa od energii uzyskanej w procesie spalania , czyli utleniania atomu węgla.
Fragmenty rozszczepienia najczęściej ulegają przemianie {α} / {β+} / {#β-}.
Rozszczepieniu towarzyszy emisja {#neutronów} / {protonów} / {cząstek} alfa.

R195vpTQaglm92

Ćwiczenie 3

Uporządkuj podane jądra według rosnącej energii wiązania:

⁴He
¹⁹⁵Pt
¹⁹⁷Au
¹⁰⁹Ag
²H
²⁴⁴Pu
²³⁸U
⁶⁷Zn
⁶Li
⁵⁶Fe
²⁰⁸Pb

Ćwiczenie 4

Wybierz spośród następujących elementów takie, z których zbudujesz trzy równania spontanicznego rozszczepienia Indeks górny 252Cf.

RIpZuICAdpXpw

Liczby do wstawienia w puste pola:
3 , 4 , 4 , 103 , 105 , 110 , 139 , 143 , 145

²⁵²Cf -> ^............Mo + ^............Ba + ............¹n

²⁵²Cf -> ^............Mo + ^............Ba + ............¹n

²⁵²Cf -> ^............Xe + ^............Ru + ............¹n

^{252} C f \to^{105} M o +^{143} B a + 4^{1} n

^{252} C f \to^{103} M o +^{145} B a + 4^{1} n

^{252} C f \to^{139} X e +^{110} R u + 3^{1} n

R1SiukXXGBnoF

Ćwiczenie 5

Najpopularniejszym przykładem rozszczepienia wymuszonego jest rozszczepienie uranu ²³⁵U wywołane pochłonięciem niskoenergetycznego neutronu. Możliwe jest jednak wywołanie procesu rozszczepienia innymi cząstkami, np. fotonami, protonami, czy cząstkami α. Rozszczepialne jądro najpierw pochłania cząstkę wywołującą rozszczepienie, a potem ulega podziałowi na dwa fragmenty, czemu może towarzyszyć emisja kilku neutronów. Spośród podanych par wybierz te, które mogą być produktami indukowanego protonami rozszczepienia jądra ²³⁸₉₂U.

⁹³₃₈Sr ¹⁴³₅₅Cs
⁹⁷₃₈Sr ¹⁴³₅₅Cs
⁹³₃₇Rb ¹⁴³₅₅Cs
⁹³₃₇Rb ¹⁴⁴₅₆Ba

Ćwiczenie 6

Uzupełnij równania reakcji rozszczepienia.

RaPOpFTfA44Pn

Komponenty do wstawienia w puste miejsca:
3 , 4 , 50 , 54 , 55 , 92 , 143 , 235 , Cs , Sn , Xe , U

²⁵²₉₈Cf -> ¹⁰⁸₄₄Ru + ¹⁴⁰_........................ + ............¹₀n

^............_........................ + ¹₀n -> ¹³⁵₅₄I + ⁹⁹₃₈Sr + 2¹₀n

²³⁸₉₂U + ¹₀n -> ^............_........................ + ⁹³₃₇Rb + 3¹₀n

²³⁵₉₂U + ¹₀n -> ¹⁰⁴₄₂Mo + ¹²⁹_........................ + ............¹₀n

$_{98}^{252} C f \to_{44}^{108} R u +_{54}^{140} X e + 4_{0}^{1} n$

$_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{54}^{135} I +_{38}^{99} S r + 2_{0}^{1} n$

$_{92}^{238} U +_{0}^{1} n \to_{55}^{143} C s +_{37}^{93} R b + 3_{0}^{1} n$

$_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{42}^{104} M o +_{50}^{129} S n + 3_{0}^{1} n$

RMiEis7UYk0ny

Ćwiczenie 6

Ważne!

W reakcji rozszczepienia całkowita liczba protonów i neutronów jest zachowana. Równania należy uzupełnić tak, aby sumy liczb atomowej i masowej z lewej strony były równe sumie liczb atomowych i masowych komponentów z prawej strony równania.

Ćwiczenie 7

RjG6Yb3Qk02Xp

Wyznacz energię uwolnioną w procesie spontanicznego rozszczepienia jądra ²⁵²Cf opisanego poniższym równaniem:

_{98}^{252} C f \to_{44}^{109} R u +_{54}^{139} X e + 4_{0}^{1} n

Przyjmij, że energia wiązania nukleonów w jądrze ²⁵²Cf wynosi 7465 keV na nukleon, zaś w jądrach ¹⁰⁹Ru i ¹³⁹Xe kolejno 8496 i 8311 keV/nukleon. Wynik podaj w jednostkach MeV z dokładnością do jednego miejsca znaczącego. Odpowiedź: Tu uzupełnij·10² MeV

Wyznacz energię uwolnioną w procesie spontanicznego rozszczepienia jądra ²⁵²Cf opisanego poniższym równaniem:
$_{98}^{252} C f \to_{44}^{109} R u +_{54}^{139} X e + 4_{0}^{1} n$ .
Przyjmij, że energia wiązania nukleonów w jądrze ²⁵²Cf wynosi 7465 keV na nukleon, zaś w jądrach ¹⁰⁹Ru i ¹³⁹Xe kolejno 8496 i 8311 keV/nukleon. Wynik podaj w jednostkach MeV z dokładnością do jednej cyfry znaczącej.

Odpowiedź: ............·10² MeV.

Ćwiczenie 8

R4lOcKvNqvVle

Oblicz masę uranu ²³⁵U, który uległy rozszczepieniu, jeżeli całą wydzieloną energię wykorzystano na ogrzanie 1 kg wody od temperatury 0 °C do 100 °C. Załóż, że w pojedynczym akcie rozszczepienia jądra ²³⁵U wydziela się energia wynosząca E_R = 200 MeV, ciepło właściwe wody wynosi c_w = 4200 J/(kg·K), energia 1 MeV jest równa 1,6·10^-13J, a stała Avogadra N_A = 6·10²³ 1/mol. Wynik podaj w mikrogramach z dokładnością do jednej cyfry znaczącej.

Odpowiedź: ............ μg.

Energia potrzebna do ogrzania m=1 kg wody od temperatury 0 °C do 100 °C wynosi $Q = m \cdot Δ T \cdot c_{w}$ , co daje 420 kJ. Liczba rozszczepień, które generują taką energię wynosi $N = \frac{Q}{E_{R}}$ . Masa próbki uranu

$m_{u} = \frac{N \cdot μ_{253 U}}{N_{A}} = \frac{m \cdot Δ T \cdot c_{w} \cdot μ_{235 U}}{E_{R} \cdot N_{A}} .$

Masa próbki uranu wynosi więc

$m_{u} = \frac{1 kg \cdot 100 K \cdot 4200 \frac{J}{kg \cdot K} \cdot 235 \frac{g}{mol}}{200 MeV \cdot 6 \cdot 10^{23} \frac{1}{mol}} .$

Wykonanie tego obliczenia wymaga zapisania jednostki MeV w dżulach, 1 MeV = $1, 6 \cdot 10^{- 13} J$ .

Ostatecznie masa uranu mIndeks dolny u = 5 mug.

Film samouczek

Dla nauczyciela