Давайте разберем каждую задачу подробно.
Задача 1: Установите соответствие между физической величиной и формулой
Вариант:
A. Мощность дозы — 4. \(A = 0.693N / T\)
Б. Закон радиоактивного распада — 2. \(N = N_0 \cdot e^{ - \lambda t}\)
В. Активность радионуклидов — 1. \(A = N / t\)
Г. Поглощенная доза излучения — 3. \(D = m \cdot \text{(относительная погрешность)}\) (скорее всего, тут правильная формула — \(D = \) поглощенная энергия делена на массу)
Правильное соответствие:
| Величина | Формула |
|---|---|
| 1. Мощность дозы | \(D = \frac{dE}{dt \, m}\) (но в задачах, возможно, не указана явно, обычно — поглощенная доза — энергия, деленная на массу) — лучшее приближение не дать в ответе, так как данных мало. |
| 2. Закон радиоактивного распада | \(N = N_0 \cdot e^{ - \lambda t}\) (вариант 2) |
| 3. Активность радионуклидов | \(A = \frac{N}{t}\) (вариант 1) |
| 4. Поглощенная доза излучения | \(D = 0.693 N / T\) (вероятно, имеется в виду — формула для периода распада, \(T = \frac{\ln 2}{\lambda}\). Формула для поглощенной дозы, вероятно, — \(D = \frac{E}{m}\). Но по условию, предпочтительно — соотнести легче всего: обычно, для мощности дозы — характеристика энергии, полученной за единицу времени — не указана явно, поэтому максимально подходит формула для радиоактивности: \(A = 0.693 N / T\) — это формула, связанная с периодом. Ваша задача — сопоставить формулы, тогда правильное соответствие по логике:** |
- Мощность дозы — скорее, формула: \(D\)
- Закон радиоактивного распада — вариант 2
- Активность — вариант 1
- Поглощенная доза — вариант 4
Ответ:
- A. Мощность дозы — 4 (\(D = \frac{0.693N}{T}\))
- Б. Закон радиоактивного распада — 2 (\(N = N_0 e^{-\lambda t}\))
- В. Активность радионуклидов — 1 (\(A = N/t\))
- Г. Поглощенная доза — 3 (\(D\)) (конструктивно более правильная формула — \(D = \frac{E}{m}\), однако в подобных задачах часто используют эту ассоциацию)
Задача 2: Охарактеризовать состав ядра атома Cr, Rn, Ir
Рассмотрим каждый элемент:
Cr (хром):
- Атомный номер — 24
- Протонов — 24
- Нейтронов — обычно массовое число (от 52 до 60 для стабильных изотопов)
- Состав ядра: 24 протона, около 28-36 нейтронов.
- Изотоп со стабильными изотопами: \(^{52}\), \(^{53}\), \(^{54}\), и т. д.
Rn (радон):
- Атомный номер — 86
- Ядро: 86 протонов
- Массовое число — около 222 (самый распространенный изотоп — \(^{222}Rn\))
- В составе: 86 протонов и примерно 136 нейтронов.
Ir (иридий):
- Атомный номер — 77
- Состав ядра: 77 протонов
- Массовое число — около 192-198, чаще всего \(^{191}\) или \(^{193}\)
- В составе: 77 протонов и около 114-116 нейтронов.
Задача 3: Запишите распад и В-распад для атомов Po и Pd
Период распада — вероятно, идет речь о радиоактивных распадах.
Po (полоний):
- Тип распада: альфа-распад, поскольку он — радиоактивный элемент.
- Запись: \(^{210}\mathrm{Po} \rightarrow ^{206}\mathrm{Pb} + ^{4}\mathrm{He}\)
Pd (палладий):
- Обычно — стабильный, но известны радиоактивные изотопы. Такой ответ зависит от конкретного изотопа.
- В общем виде, если брать радиоактивный изотоп, например, \(^{107}\mathrm{Pd}\):
Распад: \(^{107}\mathrm{Pd} \rightarrow ^{107}\mathrm{Ag} + \beta^{-}\) (бета-распад).
Записи:
- Po: альфа-распад \(^{210}\mathrm{Po} \rightarrow ^{206}\mathrm{Pb} + \alpha\)
- Pd: бета-распад \(^{107}\mathrm{Pd} \rightarrow ^{107}\mathrm{Ag} + \beta^-\)
Задача 4: Запишите отсутствующие обозначения в ядерных реакциях
а) ? + \(H \rightarrow ^{23}\mathrm{Si} + ^{3}\mathrm{He}\)
б) \(^{193}\mathrm{Au} + ^{3}\mathrm{He} \rightarrow ? + \text{on}\)
в) \(^{195}\mathrm{Ag} + ^{1}\mathrm{p} \rightarrow ? + ^{3}\mathrm{He}\)
Разбор:
а) Кислород-24 → а) ? + \(H\).
Пояснение: надо подобрать ядро, которое при реакции с протоном даст \(^{23}\mathrm{Si}\).
Реакция выглядит как: ? + p → \(^{23}\mathrm{Si}\).
Значит, ? — это ядро с массовым числом ~22, так как:
Массовое число: \(A_{?} + 1 = 23 \Rightarrow A_{?} = 22\).
Элемент: примерно это — \(^{22}\mathrm{Mg}\) (магний) или другое.
Но исходя из реакции — возможно, это \(^{22}\mathrm{Mg}\).
б) \(^{193}\mathrm{Au} + ^{3}\mathrm{He} \rightarrow ? + \text{on}\)
- Обозначение on — скорее, \(^{3}\mathrm{He}\) — это частица \(^{3}\mathrm{He}\).
- Пусть ? — это ядро с массовым числом: \(A_{?} = 193 + 3 - 0 = 196\) (если не учитываем потери).
- Скорее всего, реакция: \(^{193}\mathrm{Au} + ^{3}\mathrm{He} \rightarrow ^{196}\mathrm{Tl} +\) что-то, возможно, частица или изотоп.
в) \(^{195}\mathrm{Ag} + ^{1}\mathrm{p} \rightarrow ? + ^{3}\mathrm{He}\)
- Т.к. в реакции есть \(^{3}\mathrm{He}\), она, вероятно, делится.
- Массовое число: \(195 + 1 - 3 = 193\).
- Совпадает с атомом \(^{193}\mathrm{Pt}\) или другого элемента.
Общий вывод: без уточнения, реакций трудно однозначно определить. Если требуется, предположительно:
- а) ? — \(^{22}\mathrm{Mg}\)
- б) ? — \(^{196}\mathrm{Ir}\) или аналог.
- в) ? — \(^{193}\mathrm{Ag}\) или подобное.
Задача 5: Найдите активность препарата, если за 20 с произошло \(74 \times 10^{12}\) распадов
Формула активности:
\[A = \frac{N}{t}\]
где:
- \(N\) — число распадов,
- \(t\) — время.
Подставим:
\[N = 74 \times 10^{12}\]
\[t = 20\, \text{с}\]
\[A = \frac{74 \times 10^{12}}{20} = 3.7 \times 10^{12} \text{ Бк}\]
Итоговые ответы:
1. Соответствие формул:
- Мощность дозы — 4
- Закон радиоактивного распада — 2
- Активность — 1
- Поглощенная доза — 3
2. Состав ядра:
- Cr: 24 протона, 28–36 нейтронов
- Rn: 86 протонов, около 136 нейтронов (например, \(^{222}\mathrm{Rn}\))
- Ir: 77 протонов, около 114–116 нейтронов
3. Распад:
- Po: альфа-распад \(^{210}\mathrm{Po} \rightarrow ^{206}\mathrm{Pb} + \alpha\)
- Pd: бета-распад \(^{107}\mathrm{Pd} \rightarrow ^{107}\mathrm{Ag} + \beta^-\)
4. Обозначения реакций (предположительно):
- а) \(^{22}\mathrm{Mg}\)
- б) \(^{196}\mathrm{Ir}\) или другой, зависящий от реакции
- в) \(^{193}\mathrm{Ag}\)
5. Активность:
\[A = 3.7 \times 10^{12}\text{ Бк}\]
Если нужно, я могу помочь с конкретизацией деталей.