ГДЗ Фізика 9 клас. Підручник [Бар’яхтар В.Г., Довгий С.О., Божинова Ф.Я.] 2017

icon05.04.2019, icon9 Клас / Фізика, icon30 563, icon1



§ 24. Радіоактивна речовини - § 25. Йонізаційна дія - § 26. Ядерна реакція
1. За таблицею сталої радіоактивного розпаду визначаємо, що на даний момент часу активність Радону-220 є найбільшою.
Період піврозпаду: Т1/2 = 0.69/Л.
Йод-131 Т1/2 = 0.69/(9.98 * 10^-7) = 69.1 * 10^4 с.
Радон-220 Т1/2 = 0.69/(1,2 * 10^-2) = 57.5 с.
Уран-235 Т1/2 = 0.69/(3,14 * 10^-17) = 21.9 * 10^5 с.
Відповідь: Радон-220 має найбільшу активність, Уран-235 має найбільший період піврозпаду.
2. Дано:
N = 2 * 10^29
t = 1 год = 3600 c
Л = 9,98 * 10^7 1/с
N1 — ?
Розв’язання:
За формулою активності радіонуклідного джерела А = Л * N визначимо кількість ядер, що розпалися за 1 с.
А = 9,98 * 10^-7* 2 * 10^20 = 19,96 * 10^13.
Тоді за одну годину: N1 = А * t.
N1 = 19,96 * 10^13 * 3600 = 7,2 * 10^17.
Відповідь: N1 = 7,2 * 10^17.
3. Дано:
Т1/2 = 5700 років
t = 17100 років
Розв’язання:
За законом радіоактивного розпаду N = N3/2^(t/2), де N0 - початкова кількість атомів, N — кількість атомів через час t.
N0/N = 2^(T/2).
N0/N = 2^(17100/5700) = 2^8 = 8.
Відповідь: зменшилась у 8 разів.
4. Дано:
t = 1,2 с
N = 0.75 N0
T = ?
Розв’язання:
За законом радіоактивного розпаду N = N0/2^(T/t), тоді N0 - N = N0/2^(T/t).
N0 - 0.75 * N0 = N0/(2^(T/t)), 0.25 = 1/2^(T/t)
T1/2 = 1.2/2 = 0.6 с.
Відповідь: T1/2 = 0.6 с.
5. Дано:
v = 0,05 моль
Л = 1,2 * 10^-2 1/c
A — ?
Розв'язання:
Активність радіонуклідного зразка А = Л * N, де N —кількість атомів радіонукліда.
N = v * Na, де Na = 6,02 * 10^23.
Тоді А = Л * v * N.
А = 1,2 * 10^-2 * 0,05 * 6,02 * 10^23 = 3,6 * 10^20 Бк.
Відповідь: А = 3,6 * 10^20 Бк.

1. Від впливу радіації можна захиститися, побудувавши на шляху випромінювання перешкоду. Хоча а - частинки летять з величезною швидкістю, їх потік легко зупиняє навіть топка перешкода. Як показали експерименти, достатньо тонкого аркуша паперу (0,1 мм), щоб зупинити а - частинки.
2. Дано:
t1 = 1 с
D1 = 2 * 10^-9 Гр
t = 1 год = 3600 с
D2 — ?
Розв’язання:
Якщо p = D1/t1, то поглинута доза
D2 = P * t.
D = 2 * 10^9 * 3600 = 7,2 * 10^-6 Гр.
Відповідь: D = 7,2 * 10^-6 Гр.
3. Дано:
m = 1 г = 10^-3 кг
N = 10^8
W = 8,3 * 10^-13 Дж
H — ?
Розв'язання:
Еквівалентна доза опромінювання Н = К * D, де K = 20 (за таблицею).
Враховуючи, що D = W/m, маємо: H = (K * W * N)/m.
H = (20 * 8.3 * 10^-13)/10^-3 = 1.66 Зв.
Відповідь: H = 1.66 Зв.
4. Дано:
t = 1 год = 3600 с
P = 2 * 10^-9
K = 1
H - ?
Розв'язання: Еквівалентна доза йонізуючого випромінювання H = К * D, враховуючи,Р = D/t, тобто
D = Р * t, маємо: Н = К * P * t.
H = 1 * 2 * 10^9 * 3600 = 9 * 10^5 = 90 мкЗв.
Відповідь: H = 90 мкЗв.

1. Дано:
S1 = 1 м^2
t1 — 1 с
E1 = 650 Дж
t= 1 год = 3600 с
S2 = 100 м^2
Е - ?
m - ?
Розв'язання:
За 1 с на дах будівлі площею S2 потрапляє Е2 = 650 Дж * 100 = 65 кДж сонячної енергії. Тоді за одну годину на дах будівлі потрапляє Е = 65 кДж * 3600 = 234 МДж сонячної енергії.
Кількість теплоти, що виділяється при згорянні палива Q = q * m, де Q= Е (за умовою задачі), а q = 10 Мдж/кг.
Тоді маса сухих дров m = E/q.
m = 234/10 = 23.4 кг.
Відповідь: Е = 234 МДж, m = 23,4 кг.
2. Дано:
m = 1 г = 10^-3 кг
E1 = 3,2 * 10^-11 Дж
M = 235 * 10^-3 кг/моль.
Na = 6.02 * 10^23 1/моль.
Е — ?
Розв’язання:
Кількість енергії, яку можна отримати від ділення 1 г Урану: Е = Е1 * N, де N = (m * N)/M - кількість ядер Урану.
Тоді E = E1 * (m * N)M;
E = (3.2 * 10^-11 * 10^-3 * 6,02 * 10^23)/235 * 10^-3 = 82 * 10^9 Дж.
Відповідь: Е = 82 ГДж.
3. Дано:
Р = 80000 кВт =8 * 10^7 Вт
m = 500 г = 0,5 кг
t = 1 доба = 86400 с
Е1 = 3,2 * 10^-11 Дж
ккд — ?
Розв'язання: Формула коефіцієнта корисної дії: ККД = Eкор/Eпов * 100%, t де Eкор = Р * t, а Eпов = E1 * (m * Na)/M.
Тоді Eкор = 8 * 10^7 Вт * 86400 с = 6,91 * 10^12 Дж.
Eпов = (3.2 * 10^-11 * 6,02 * 10^23)/235 * 10^-3 40.99 * 10^12 Дж.
ККД = (6,91 * 10^12)/(40.99 * 10^12) * 100% = 17%
Відповідь: ККД = 17%.

1. Час, протягом якого розпадається половина наявної кількості ядер даного радіонукліда, називають періодом, піврозпаду T1/2. Період піврозпаду є характеристикою даного радіонукліда.
2. Фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості розпадів, що відбуваються в певному радіонуклідному зразку за одиницю часу, називається активністю радіонуклідного джерела.
3. Одиниця активності радіонуклідного джерела в СІ - бекерель (Бк).
4. Якщо зразок містить атоми лише одного радіоактивного елемента, то його активність можна визначити за формулою: А = Л * N, де Л — стала радіоактивного розпаду радіонукліда; N —кількість атомів радіонукліда в зразку на даний час.
5. Оскільки з плином часу в радіонуклідному зразку кількість ядер, що не розпалися, зменшується, то зменшується й активність зразка.
6. Існують два напрямки використання радіоактивних ізотопів:
1) Використання радіоактивних ізотопів як індикаторів.
2) Використання радіоактивних ізотопів як джерел у - випромінювання.
Штучно створені ізотопи використовують для діагностики та лікування захворювань, виявлення дефектів у металах, стерилізації одноразових медичних виробів та ін.

1. Потрапляючи в ту чи іншу речовину, радіоактивне випромінювання передає їй енергію. У результаті деякі атоми та молекули речовини йонізуються, змінюється їхня хімічна активність. Оскільки життєдіяльність організмів базується на хімічних реакціях, то радіоактивне випромінюваная чинить біологічну дію.
2. Відношення енергії W йонізуючого випромінювання, поглинутої речовиною, до маси m цієї речовини називають поглинутою дозою йонізуючого випромінювання: D = W/m. Одиниця поглинуто тої дози йонізуючого випромінювання в CI — грей.
3. Характеристикою біологічного впливу е еквівалентна доза йонізуючого випромінювання: Н - K * D, де К — коефіцієнт якості. Одиниця еквівалентної дози йонізуючого випромінювання в СІ — зіверт.
4. Ушкодження організмів, зумовлені впливом радіації, мають низку особливостей. По-перше, найбільш чутливими до радіації є ті клітини, що швидко діляться. Так, першим відчуває дію радіоактивного випромінювання кістковий мозок, унаслідок чого порушується процес кровотворення. По-друге, різні типи організмів мають різну чутливість до радіоактивного випромінювання. По-третє, наслідки впливу однакової поглинутої дози випромінювання залежать від віку організму. Існує, також, небезпека й внутрішнього опромінення, адже радіонукліди можуть потрапити в організм, наприклад, з їжею або водою. Підвищена небезпека внутрішнього опромінення зумовлена кількома причинами. По-перше, деякі радіонукліди здатні вибірково накопичуватися в окремих органах. По-друге, внутрішнє опромінення є тривалим: радіонуклід, який потрапив в організм, не відразу виводиться з нього, а зазнає низки радіоактивних перетворень усередині організму. При цьому виникає радіоактивне випромінювання, яке йонізує молекули й цим змінює їхню біохімічну активність.
5. Усі люди на Землі зазнають впливу радіації, адже в будь-якій місцевості завжди є певний радіаційний фон.
6. Випромінювання природних радіонуклідів і космічне випромінювання створюють природний радіаційний фон. Радіаційний фон Землі складається з кількох компонентів. Це космічне випромінювання; випромінювання природних радіонуклідів, які містяться у земній корі, повітрі та інших об’єктах зовнішнього середовища; випромінювання штучних радіоактивних ізотопів.
7. На поверхні Землі реєструється певний рівень радіації — радіаційний фон, який складається з космічного випромінювання, випромінювання природних радіонуклідів, випромінювання штучних радіоактивних ізотопів.
8. Для вимірювання доз йонізуючого випромінювання використовують дозиметри. Основною складовою будь-якого дозиметра є детектор — пристрій, що слугує для реєстрації йонізуючого випромінювання. У разі потрапляння йонізуючого випромінювання на детектор виникають електричні сигнали (імпульси струму або напруги), які зчитує вимірювальний пристрій. Дані про дозу йонізуючого випромінювання подаються на вихідний пристрій (виводяться на дисплей дозиметра); інформація про підвищення радіації може подаватися світінням, звуковим сигналом тощо.

1. Поглинення нейтрона ядром Урану може спричинити розпад ядра.
2. Поглинення нейтрона ядром Урану супроводжується звільненням нейтронів, які містяться в ядрі, а ті, в свою чергу, можуть спричинити поділ інших ядер Урану - відбуватиметься ланцюгова ядерна реакція, яка супроводжується виділенням величезної енергії.
3. Процес перетворення ядерної енергії на теплову здійснюється в ядерних реакторах - пристроях, призначених для здійснення керованої ланцюгової реакції поділу.
4. У ядерних реакторах ядерне паливо (уран або плутоній) розміщують усередині так званих тепловидільних елементів (ТВЕЛів). Продукти поділу нагрівають оболонки ТВЕЛів, і ті передають теплову енергію воді, яка в даному випадку є теплоносієм. Отримана теплова енергія перетворюється далі на електричну подібно до того, як це відбувається на звичайних теплових електростанціях.
5. Реакцію злиття легких ядер у більш важкі, яка відбувається за дуже високих температур (понад 10^8 К) і супроводжується виділенням енергії, називають термоядерним синтезом.
6. У надрах зір відбуваються термоядерні реакції синтезу.


iconГДЗ 9 клас Фізика 2017 Підручник Ранок Бар’яхтар Довгий Божинова Кірюхіна
Якщо помітили в тексті помилку, виділіть її та натисніть Ctrl + Enter
Схожі публікації
Обговорення

Реклама
Предмет, до якого ви найчастіше використовуєте ГДЗ?
Ми в соціальних мережах
Хмаринка тегів