| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 4-124 |
Поток нейтронов из обычного реактора n = 1014 с-1•см-2. Определить скорость реакции в мишени толщиной 1 см. Поперечное сечение реакции s = 10-27 см-2, плотность ядер мишени n = 1022 см-3.
|
|
картинка |
| 4-125 |
Для регистрации медленных нейтронов широко используются счетчики, наполненные газообразным 3Не. Счетчик представляет собой цилиндр диаметра D = 25 мм, наполненый газом при давлении 10 атм. и температуре 300 К. В счетчике происходит реакция 3Не(n,р)3Н, сечение которой для регистрируемых нейтронов равно s = 5400 барн. Рассчитать долю регистрируемых нейтронов, предполагая, что нейтроны в счетчике движутся вдоль его диаметра.
|
|
картинка |
| 4-126 |
Найти среднее эффективное сечение s реакции а + 1327Аl -> р + 1430Si. Известно, что при облучении толстой алюминиевой мишени а-частицами с энергией 8 МэВ выход протонов равен h = 8•10-6. Длина пробега а-частиц в воздухе lв = 7,0 см. Выходом ядерной реакции называется отношение числа актов реакции к числу падающих частиц.
|
|
картинка |
| 4-127 |
Толстая мишень, содержащая n ядер/см3, облучается а-частицами. Зависимость дифференциального выхода исследуемой реакции от энергии а-частиц в интервале 1-10 МэВ оказалась квадратичной, т.е. dh/de = kE2. Определить приближенно характер зависимости эффективного сечения реакции от энергии s(Е). При этом в выражении для ионизационных потерь энергии пренебречь логарифмическим и релятивистским членами, т.е. считать, что de/dx = А/Е, где А — некоторая постоянная.
|
|
картинка |
| 4-128 |
Реакция термоядерного синтеза d + t -> n + а идет при низких энергиях преимущественно при столкновениях ядер с полным моментом импульса J = 3/2. Во сколько раз изменится среднее сечение этой реакции, если дейтериево-тритиевая плазма помещена в магнитное поле, полностью поляризующее спины взаимодействующих ядер?
|
|
картинка |
| 4-129 |
Поток нейтрино ne с энергией Е = 10 МэВ проходит через Землю. Оценить вероятность поглощения нейтрино веществом Земли, считая, что вещество Земли содержит 50% протонов и 50% нейтронов. Сечение взаимодействия таких нейтрино sn = 10-41 см2, масса Земли М = 6·1027 г, радиус Земли R = 6,4·108 м. Какова длина свободного пробега этих нейтрино во Вселенной? Плотность межзвездного газа р = 2•10-26 г/см3. Нейтрино с указанной энергией взаимодействуют только с нейтронами.
|
|
картинка |
| 4-130 |
Мюон, попав в свинцовую пластинку, очень быстро тормозится, после чего захватывается на К-оболочку Рb, на которой живет 7•10-8 с. Это время примерно в 30 раз меньше времени жизни свободного мюона. Взаимодействие с каким нуклоном ограничивает время жизни мюона? Какова соответствующая реакция? Дать оценку ее сечения.
|
|
картинка |
| 4-131 |
Время жизни ядра 1837Ar в результате К-захвата составляет Т = 32 дня. Оценить эффективное сечение слабого взаимодействия в реакции р + е- -> n + nе.
|
|
картинка |
| 4-132 |
При комнатной температуре примерно 20% g-распадов 119Sn в соединении BaSnO3 происходит без отдачи (эффект Мессбауера). Оценить, какой должна быть толщина L источника, чтобы в нем не происходило заметного поглощения мессбауеровских g-квантов. Плотность BaSnO3 p = г/см3, содержание изотопа 119Sn в естественной смеси е = 8%, энергия g-квантов Еg = 24 кэВ.
|
|
картинка |
| 4-133 |
Исследование структуры жидкого и твердого 3Не с помощью пропускания нейтронов через слой вещества затруднено из-за большой величины сечения экзотермической реакции 3Не(n,p)3Н, которое для нейтронов с энергией 300 К равно 5400 бн. Определить энергию нейтронов, с помощью которых можно изучать слои 3Не толщиной 1 мм, чтобы через них проходило не менее 10% от потока падающих нейтронов. Концентрация ядер 3Не n = 1022 см-3. Сечение указанной реакции для нейтронов с энергией до 1 МэВ носит нерезонансны |
|
картинка |
| 4-134 |
Одним из перспективных методов получения новых изотопов является синтез тяжелых ядер с их последующим распадом. Найти пороговую скорость v ядер урана, бомбардирующих урановую мишень, для реакции 92238U + 92238U -> 184476X -> Xi.
|
|
картинка |
| 4-135 |
Сечение деления урана-238 g-квантами с энергией 3 МэВ составляет 0,1 нб(10-34 см2). Каков должен быть полный поток падающих на мишень квантов, чтобы можно было заметить вынужденное деление в 1 мг 235U на фоне спонтанного деления (T1/2 = 1015 лет) при продолжительности эксперимента t = 100 час?
|
|
картинка |
| 4-136 |
Ядерный реактор с топливом из 235U работает в стационарном режиме. В среднем половина рождающихся нейтронов захватывается конструкционными материалами и самим ураном. Какова доля нейтронов, уходящих из активной зоны, если при элементарном акте деления урана рождается в среднем n = 2,5 быстрых нейтронов?
|
|
картинка |
| 4-137 |
Реактивностью реактора называют величину p = (k - 1)/k, где k — коэффициент размножения нейтронов; если |k - 1| 1, то р ~ k - 1. Найти в этом приближении изменение мощности P(t) реактора в надкритическом режиме, когда k > 1. Определить период Т реактора, т.е. время возрастания мощности Р в е раз. Среднее время жизни одного поколения нейтронов равно т. Как изменится мощность при увеличении температуры от 1 кэВ до 10 кэВ?
|
|
картинка |
| 4-138 |
В первом поколении термоядерных реакторов предполагается использовать реакцию дейтерия с тритием: d + t -> 4Не + n + 17,6 МэВ. Величина sv (где s — сечение реакции, а v — относительная скорость реагирующих частиц), усредненная по максвелловскому распределению, равна sv = 5,5·10-21 см2/с при T = 1 кэВ; sv = 1,1·10-16 см2/c при Т = 10 кэВ. Предполагая, что плазма содержит равное количество атомов дейтерия и трития, рассчитать плотность Р тепловой мощности и полную мощность W термоядерной устан |
|
картинка |
| 4-139 |
Чему равно наибольшее число пионов, которое может быть образовано при столкновении протона с энергией Wp = 5 ГэВ с покоящимся протоном?
|
под заказ |
нет |
| 4-140 |
Определить пороговое значение энергии п-мезонов для реакции п- + р -> К0 + .
|
под заказ |
нет |
| 4-141 |
Вычислить энергетический порог рождения антипротона в рр-соударениях, считая протоны в мишени неподвижными. При написании возможных реакций учесть закон сохранения барионного заряда.
|
под заказ |
нет |
| 4-142 |
Рассмотрев законы сохранения энергии и импульса, доказать, что в вакууме невозможен процесс образования фотоном электрон-позитронной пары.
|
под заказ |
нет |
| 4-143 |
Показать невозможность аннигиляции электрона и позитрона с испусканием одного g-кванта.
|
под заказ |
нет |
| 4-144 |
На основании законов сохранения барионного заряда и странности определить, какие из приведенных реакций возможны: 1) п0 + n -> К+ + К-; 2) К- + р -> п0 + ; 3) р + р -> р + К0 + К+.
|
под заказ |
нет |
| 4-145 |
Рассмотреть, какие из приведенных реакций запрещены законами сохранения лептонных зарядов: 1) m- -> е- + ne + nm; 2) m- -> е- + nm + ne; 3) m+ -> e- + g; 4) К+ -> е+ + ne + п0; 5) ne + p -> n + e+.
|
под заказ |
нет |
| 4-146 |
В эффективном сечении упругого процесса п+р -> п+р при кинетической энергии налетающего пиона Тп = 190 МэВ (в лабораторной системе координат) наблюдается резонанс с полушириной Г/2 = 100 МэВ, который называется D++-изобарой. Определить время жизни и массу этой частицы.
|
|
картинка |
| 4-147 |
Нуклонный резонанс N(1520) с массой М = 1520 МэВ образуется при рассеянии пиона на протоне. Оценить эффективное сечение этого процесса.
|
под заказ |
нет |
| 4-148 |
Определить минимальную кинетическую энергию нейтрона, при столкновении которого с ядром водорода в жидководородной мишени образуется лямбда-частица.
|
под заказ |
нет |
| 4-149 |
Мезонные резонансы y и y1 с массами 3,1 ГэВ и 3,7 ГэВ можно считать, соответственно, основным и первым возбужденным состояниями в системе очарованных кварков. Пользуясь нерелятивистским приближением и считая, что потенциал взаимодействия кварков V = -q2/r, оценить характерный размер y-мезона.
|
|
картинка |
| 4-150 |
Построить кварковую схему нейтрального каона.
|
|
картинка |
| 4-151 |
Построить кварковую схему X0 и -гиперонов.
|
под заказ |
нет |
| 4-152 |
Исходя из кварковой модели, определить странность S и гиперзаряд Y адрона, электрический заряд которого q = 1, проекция изотопического спина I3 = 0, а барионный заряд В = 1. Что это за частица?
|
|
картинка |
| 4-153 |
Исходя из кварковой модели, определить странность S и гиперзаряд Y нейтрального адрона, проекция изотопического спина которого I3 = +1/2, а барионный заряд В = -1. Что это за частица?
|
под заказ |
нет |
