เกรด 9 การปฏิบัติ
โจทย์ฟิสิกส์: ฟิสิกส์นิวเคลียร์, เกรด 9
พลังงานการสื่อสาร ปฏิกิริยา พลังงานและการป้องกันรังสี
ที่นี่คุณสามารถอ่านเงื่อนไขและการวิเคราะห์โซลูชันได้โดยไม่ต้องมีบัญชี ในเครื่องจำลอง คุณต้องรวบรวมการวิเคราะห์เดียวกันด้วยตนเอง: สูตร "ที่ได้รับ" ลำดับขั้นตอนและคำตอบ
โจทย์
ตัวเลือกคำตอบมีไว้ตรวจสอบ ส่วนวิธีทำเปิดได้ใต้โจทย์แต่ละข้อ
โจทย์ข้อที่ 58
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์คำอธิบายนี้สอดคล้องกับแนวคิดข้อใด: “นิวเคลียสหนักสามารถแตกตัว ปล่อยพลังงานและนิวตรอนที่สามารถทำให้เกิดฟิชชันใหม่ได้”
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{นิวเคลียสที่หนักสามารถแยกออกและปล่อยพลังงานและนิวตรอนออกมาซึ่งอาจทำให้เกิดฟิชชันใหม่ได้}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
ปฏิกิริยาที่ดำรงอยู่เองต้องมีสภาวะวิกฤต มวลวิกฤตไม่ได้ขึ้นกับปริมาณสสารเท่านั้น แต่ขึ้นกับรูปร่าง องค์ประกอบ และการสูญเสียนิวตรอนด้วย
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{ปฏิกิริยาฟิชชันและลูกโซ่}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{ปฏิกิริยาฟิชชันและลูกโซ่}
โจทย์ข้อที่ 59
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์คำอธิบายนี้สอดคล้องกับแนวคิดข้อใด: “มวลของนิวเคลียสที่ถูกผูกไว้นั้นน้อยกว่าผลรวมของมวลของนิวคลีออนอิสระ และความแตกต่างนั้นสอดคล้องกับพลังงานที่ยึดเหนี่ยว”?
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{นิวเคลียสยึดเหนี่ยวมีมวลน้อยกว่าผลรวมมวลนิวคลีออนอิสระ ผลต่างนี้เทียบเท่าพลังงานยึดเหนี่ยว}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
พลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออนบอกความแน่นของการยึดเหนี่ยวเฉลี่ย ในปฏิกิริยาที่ปล่อยพลังงาน มวลรวมอนุภาคสุดท้ายน้อยกว่ามวลเริ่มต้น เสถียรภาพต่อการสลายกัมมันตรังสีพิจารณาจากพลังงานยึดเหนี่ยวเฉลี่ยเพียงอย่างเดียวไม่ได้
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{ส่วนพร่องมวลและพลังงานยึดเหนี่ยว}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{ส่วนพร่องมวลและพลังงานยึดเหนี่ยว}
โจทย์ข้อที่ 60
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ข้อบกพร่องมวลของระบบคือ 0.002 amu ค้นหาพลังงานใน MeV โดยใช้ 1 amu c² = 931.5 MeV
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \Delta m
- 0{,}002\,\text{а.е.м.}
- 1\,\text{а.е.м.}\cdot c^2
- 931{,}5\,\text{МэВ}
E - ?
- E=\Delta mc^2E=0{,}002\cdot931{,}5\,\text{МэВ}E = 1{,}863\,\text{МэВ}
ตอบ1{,}863\,\text{МэВ}
โจทย์ข้อที่ 61
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์คำอธิบายนี้สอดคล้องกับแนวคิดใด: “รังสีที่ทำให้เกิดไอออนทำลายโมเลกุลและเซลล์ และความเสี่ยงขึ้นอยู่กับปริมาณ ชนิด และเงื่อนไขของการสัมผัส”
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{รังสีก่อไอออนทำให้โมเลกุลและเซลล์เสียหาย ความเสี่ยงขึ้นกับปริมาณรังสี ชนิดรังสี และสภาวะการได้รับรังสี}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
การป้องกันใช้การลดเวลา เพิ่มระยะห่าง และวัสดุกำบังที่เหมาะสมร่วมกัน โดยยังต้องตรวจควบคุมปริมาณรังสี
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{ผลกระทบทางชีวภาพของรังสี}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{ผลกระทบทางชีวภาพของรังสี}
โจทย์ข้อที่ 62
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์คำอธิบายนี้สอดคล้องกับแนวคิดข้อใด: “การสังเคราะห์คือการรวมกันของนิวเคลียสของแสง พลังงานจะถูกปล่อยออกมาหากมวลรวมของผลิตภัณฑ์น้อยกว่ามวลของอนุภาคดั้งเดิม อุณหภูมิสูงจะช่วยเอาชนะแรงผลักทางไฟฟ้าได้"
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{การสังเคราะห์ - สมาคม ปอด แกน; พลังงาน โดดเด่นถ้า รวม มวล ผลิตภัณฑ์ น้อยลง มวลชน ต้นฉบับ อนุภาค. สูง อุณหภูมิ ช่วยได้ เอาชนะ ไฟฟ้า การขับไล่.}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
ปฏิกิริยาฟิวชันที่ปล่อยพลังงานเป็นแหล่งพลังงานของดาวฤกษ์ การรวมนิวเคลียสไม่ได้ปล่อยพลังงานทุกกรณี ฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์แบบควบคุมขึ้นกับอุณหภูมิ ความหนาแน่น และเวลากักเก็บพลาสมา
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์}
โจทย์ข้อที่ 63
กัมมันตภาพรังสีมวลของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีคือ 80 กรัม ครึ่งชีวิตคือ 4 วัน หลังจาก 12 วันจะเหลือไอโซโทปเท่าใด
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m_0
- 80\,\text{г}
- T
- 4\,\text{сут}
- t
- 12\,\text{сут}
m - ?
- n=\frac{t}{T}n=\frac{12}{4}n = 3
- m=m_0\cdot2^{-n}m=80\cdot2^{-3}\,\text{г}m = 10\,\text{г}
ตอบ10\,\text{г}
โจทย์ข้อที่ 178
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์พลังงานยึดเหนี่ยวจำเพาะ 8 MeV/นิวคลีออน เลขมวล 16. ค้นหาพลังงานยึดเหนี่ยวทั้งหมด
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- e
- 8\,\text{МэВ/нуклон}
- A
- 16\,\text{нуклонов}
E - ?
- E=eAE=8 \cdot 16E=128\,\text{МэВ}
เราคูณพลังงานเฉลี่ยด้วยจำนวนนิวคลีออน
ตอบ128\,\text{МэВ}
โจทย์ข้อที่ 179
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์พลังงานยึดเหนี่ยวจำเพาะ 7{,}5 MeV/นิวคลีออน เลขมวล 20. ค้นหาพลังงานยึดเหนี่ยวทั้งหมด
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- e
- 7{,}5\,\text{МэВ/нуклон}
- A
- 20\,\text{нуклонов}
E - ?
- E=eAE=7{,}5 \cdot 20E=150\,\text{МэВ}
เราคูณพลังงานเฉลี่ยด้วยจำนวนนิวคลีออน
ตอบ150\,\text{МэВ}
โจทย์ข้อที่ 180
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์ผลรวมมวลของนิวคลีออนอิสระ 4{,}032 อามู มวลของนิวเคลียสที่ถูกผูกไว้ 4{,}002 โมงเช้า ค้นหาพลังงานยึดเหนี่ยวโดยใช้ 931{,}5 MeV ต่อข้อบกพร่องมวลอามู 1 ครั้ง
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m_1
- 4{,}032\,\text{а.е.м.}
- m_2
- 4{,}002\,\text{а.е.м.}
- k
- 931{,}5\,\text{МэВ/а.е.м.}
E - ?
- \Delta m=m_1-m_2\Delta m=4{,}032 - 4{,}002\Delta m=0{,}03\,\text{а.е.м.}
นิวเคลียสที่ถูกผูกไว้มีมวลน้อยกว่า
- E=\Delta m\cdot kE=0{,}03 \cdot 931{,}5E=27{,}945\,\text{МэВ}
เราใช้ความเท่าเทียมกันของมวลและพลังงาน
ตอบ27{,}945\,\text{МэВ}
โจทย์ข้อที่ 181
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์ผลรวมมวลของนิวคลีออนอิสระ 12{,}1 อามู มวลของนิวเคลียสที่ถูกผูกไว้ 12 โมงเช้า ค้นหาพลังงานยึดเหนี่ยวโดยใช้ 931{,}5 MeV ต่อข้อบกพร่องมวลอามู 1 ครั้ง
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m_1
- 12{,}1\,\text{а.е.м.}
- m_2
- 12\,\text{а.е.м.}
- k
- 931{,}5\,\text{МэВ/а.е.м.}
E - ?
- \Delta m=m_1-m_2\Delta m=12{,}1 - 12\Delta m=0{,}1\,\text{а.е.м.}
นิวเคลียสที่ถูกผูกไว้มีมวลน้อยกว่า
- E=\Delta m\cdot kE=0{,}1 \cdot 931{,}5E=93{,}15\,\text{МэВ}
เราใช้ความเท่าเทียมกันของมวลและพลังงาน
ตอบ93{,}15\,\text{МэВ}
โจทย์ข้อที่ 182
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์ในแผนกหนึ่งโดดเด่น 200 มีวี. เกิดขึ้น 1000000000000 หน่วยงาน ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า 30 % ค้นหาพลังงานไฟฟ้าเป็นจูล 1 MeV = 1{,}602\cdot 10^{-13} เจ.
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- E
- 200\,\text{МэВ}
- N
- 1000000000000\,\text{делений}
- e
- 30\,\text{\%}
- k
- 1{,}602\cdot 10^{-13}\,\text{Дж/МэВ}
W - ?
- Q_1=EkQ_1=200 \cdot 1{,}602\cdot 10^{-13}Q_1=3{,}204\cdot 10^{-11}\,\text{Дж}
แปลงพลังงานของฝ่ายหนึ่งเป็นจูล
- Q=Q_1NQ=3{,}204\cdot 10^{-11} \cdot 1000000000000Q=32{,}04\,\text{Дж}
เราพบพลังงานที่ปล่อยออกมาทั้งหมด
- W=Q\frac{\eta}{100}W=\frac{32{,}04 \cdot 30}{100}W=9{,}612\,\text{Дж}
พลังงานความร้อนส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
ตอบ9{,}612\,\text{Дж}
โจทย์ข้อที่ 183
พลังงานยึดเหนี่ยว ฟิชชัน และเครื่องปฏิกรณ์ในแผนกหนึ่งโดดเด่น 200 มีวี. เกิดขึ้น 2000000000000 หน่วยงาน ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า 40 % ค้นหาพลังงานไฟฟ้าเป็นจูล 1 MeV = 1{,}602\cdot 10^{-13} เจ.
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- E
- 200\,\text{МэВ}
- N
- 2000000000000\,\text{делений}
- e
- 40\,\text{\%}
- k
- 1{,}602\cdot 10^{-13}\,\text{Дж/МэВ}
W - ?
- Q_1=EkQ_1=200 \cdot 1{,}602\cdot 10^{-13}Q_1=3{,}204\cdot 10^{-11}\,\text{Дж}
แปลงพลังงานของฝ่ายหนึ่งเป็นจูล
- Q=Q_1NQ=3{,}204\cdot 10^{-11} \cdot 2000000000000Q=64{,}08\,\text{Дж}
เราพบพลังงานที่ปล่อยออกมาทั้งหมด
- W=Q\frac{\eta}{100}W=\frac{64{,}08 \cdot 40}{100}W=25{,}632\,\text{Дж}
พลังงานความร้อนส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
ตอบ25{,}632\,\text{Дж}
โจทย์ข้อที่ 184
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์มวลตัวอย่าง 2 กิโลกรัมดูดซึม 0{,}004 J ของพลังงานรังสี ค้นหาปริมาณรังสีที่ดูดซึม D = E/m เป็นสีเทา
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 2\,\text{кг}
- E
- 0{,}004\,\text{Дж}
D - ?
- D=\frac{E}{m}D=\frac{0{,}004}{2}D=0{,}002\,\text{Гр}
สีเทาหนึ่งอันมีค่าเท่ากับหนึ่งจูลต่อกิโลกรัม
ตอบ0{,}002\,\text{Гр}
โจทย์ข้อที่ 185
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์มวลตัวอย่าง 4 กิโลกรัมดูดซึม 0{,}012 J ของพลังงานรังสี ค้นหาปริมาณรังสีที่ดูดซึม D = E/m เป็นสีเทา
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 4\,\text{кг}
- E
- 0{,}012\,\text{Дж}
D - ?
- D=\frac{E}{m}D=\frac{0{,}012}{4}D=0{,}003\,\text{Гр}
สีเทาหนึ่งอันมีค่าเท่ากับหนึ่งจูลต่อกิโลกรัม
ตอบ0{,}003\,\text{Гр}
โจทย์ข้อที่ 186
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์หลังจากแต่ละชั้นป้องกันที่เหมือนกัน แต่ละชั้นจะถูกบันทึกครึ่งหนึ่งของจำนวนอนุภาคเริ่มต้นสำหรับชั้นนี้ ก่อนขึ้นทะเบียนจำเลย 800 อนุภาคต่อวินาที หลังจากทาสองชั้นแล้วจะนานแค่ไหน?
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- N
- 800\,\text{частиц/с}
N_2 - ?
- N_1=\frac{N}{2}N_1=\frac{800}{2}N_1=400\,\text{частиц/с}
ชั้นแรกจะลดความเข้มลงครึ่งหนึ่ง
- N_2=\frac{N_1}{2}N_2=\frac{400}{2}N_2=200\,\text{частиц/с}
การกระทำที่สองกับการไหลที่อ่อนแอลง
ตอบ200\,\text{частиц/с}
โจทย์ข้อที่ 187
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์หลังจากแต่ละชั้นป้องกันที่เหมือนกัน แต่ละชั้นจะถูกบันทึกครึ่งหนึ่งของจำนวนอนุภาคเริ่มต้นสำหรับชั้นนี้ ก่อนขึ้นทะเบียนจำเลย 1200 อนุภาคต่อวินาที หลังจากทาสองชั้นแล้วจะนานแค่ไหน?
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- N
- 1200\,\text{частиц/с}
N_2 - ?
- N_1=\frac{N}{2}N_1=\frac{1200}{2}N_1=600\,\text{частиц/с}
ชั้นแรกจะลดความเข้มลงครึ่งหนึ่ง
- N_2=\frac{N_1}{2}N_2=\frac{600}{2}N_2=300\,\text{частиц/с}
การกระทำที่สองกับการไหลที่อ่อนแอลง
ตอบ300\,\text{частиц/с}
โจทย์ข้อที่ 188
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์อย่างหนึ่ง 17{,}6 มีวี. เกิดขึ้น 1000000000000 ปฏิกิริยา 0{,}5 เศษส่วนของพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังสารที่ให้ความร้อน ค้นหาพลังงานที่ถูกถ่ายโอนในหน่วยจูล 1 MeV = 1{,}602\cdot 10^{-13} เจ.
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- E
- 17{,}6\,\text{МэВ}
- N
- 1000000000000\,\text{реакций}
- r
- 0{,}5\,\text{доля}
- k
- 1{,}602\cdot 10^{-13}\,\text{Дж/МэВ}
W - ?
- e=Eke=17{,}6 \cdot 1{,}602\cdot 10^{-13}e=2{,}81952\cdot 10^{-12}\,\text{Дж}
แปลงพลังงานปฏิกิริยาให้เป็น SI
- Q=eNQ=2{,}81952\cdot 10^{-12} \cdot 1000000000000Q=2{,}81952\,\text{Дж}
เรารวมพลังของปฏิกิริยาทั้งหมดเข้าด้วยกัน
- W=QrW=2{,}81952 \cdot 0{,}5W=1{,}40976\,\text{Дж}
เราคำนึงถึงส่วนแบ่งของพลังงานที่ถูกถ่ายโอน
ตอบ1{,}40976\,\text{Дж}
โจทย์ข้อที่ 189
รังสีก่อไอออนและฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์อย่างหนึ่ง 17{,}6 มีวี. เกิดขึ้น 2000000000000 ปฏิกิริยา 0{,}75 เศษส่วนของพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังสารที่ให้ความร้อน ค้นหาพลังงานที่ถูกถ่ายโอนในหน่วยจูล 1 MeV = 1{,}602\cdot 10^{-13} เจ.
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- E
- 17{,}6\,\text{МэВ}
- N
- 2000000000000\,\text{реакций}
- r
- 0{,}75\,\text{доля}
- k
- 1{,}602\cdot 10^{-13}\,\text{Дж/МэВ}
W - ?
- e=Eke=17{,}6 \cdot 1{,}602\cdot 10^{-13}e=2{,}81952\cdot 10^{-12}\,\text{Дж}
แปลงพลังงานปฏิกิริยาให้เป็น SI
- Q=eNQ=2{,}81952\cdot 10^{-12} \cdot 2000000000000Q=5{,}63904\,\text{Дж}
เรารวมพลังของปฏิกิริยาทั้งหมดเข้าด้วยกัน
- W=QrW=5{,}63904 \cdot 0{,}75W=4{,}22928\,\text{Дж}
เราคำนึงถึงส่วนแบ่งของพลังงานที่ถูกถ่ายโอน
ตอบ4{,}22928\,\text{Дж}
ทฤษฎีเบื้องหลังโจทย์เหล่านี้
กลับไปทบทวนหัวข้อ หากโจทย์ยังไม่ยอมแพ้
สูตรตามหัวข้อ
ค้นสัญลักษณ์และหน่วยวัดได้ในคู่มืออ้างอิง