Материал: Задачник-практикум по ядерной физике (110

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Задачник-практикум подготовлен доцентом кафедры теоретической физики, кандидатом физико-математических наук В. А. Сараниным.

Рецензенты: доцент кафедры теоретической

физики

В. Б. Динерштейн, заведующий кафедрой общей

физики

,С. М. Новиков.

 

Материалы задачника обсуждены на заседании кафедры теоретической физики (протокол № 5 от 10. 11.87) и реко­ мендованы для внутривузовского издания; учебно-методиче­ ской комиссией РГПИ.

Ответственный за выпуск заведующий кафедрой теоре­ тической физики Б. П. Дондратьев.

Настоящий задачник-практикум предназначен для студентов, однако может использоваться и преподавателями, ведущими соот­

ветствующий курс. Задачник представляет минимальный набор задач

необходимых для практического усвоения курса. В него также

включены ряд задач, которые предполагают индивидуально-самос­

тоятельную работу студентов. Большинство'заданий предлагается выполнить с применением вычислительной техники. Для некоторых задач приводятся ‘примеры алгоритмов и программ.

-I -

§I. Вычисление энергии связи япер й энергии

ядер.

I.Энергия связи ядер вычисляется через дефект масс по фор­

муле: •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д Е = е а{ 2 и ч р + ( А ) и п-

M*J

 

(1)

2

-зарядовое число,

Д -массовое

число, И ) р - м а с с ы протона

и нейтрона, 'Мд -масса ядра,

С -скорость света в вакууме.

Величина < £ ,-———

(й)

называется удельной энергией связи.

3 справочник таблицах

 

Ир

задают

обычно в атомных

единицах

массы(а.е.м.).

 

 

 

 

 

 

I а.

е.

м.=

1 , 6 6 0 5 6 5 5 -

ю"’^^ю г= 1?,

 

 

(3)

 

 

принято вычислять в электрнвольтах(мегаэлектронволь-

так)

I

МэВ= 4 ,6 0 2 lS

■Ю

4v>ir>t а

Ь г

 

 

 

(4)

 

 

Пусть требуется вычислить энергию, связи ядер и удельную

энергию связи, используя для вычислений программируемый микро­

калькулятор

(например МК-56).

 

 

 

 

 

 

 

Перед началом вычислений заносим в память (распределе­

ние памяти):

А = > П О

- Н р =7

FI А '

Q

Г\ $

 

 

 

Z

=>

П ±

(А - г )

=> .п5

 

 

 

 

И р => П 2.

4. а . е, н . = > П б

 

 

 

 

и *

^

Т Г Ь

4 э \Ъ

 

 

ПЧ

 

\Т\

 

Программа I.

 

 

 

 

 

 

 

О

I

!

з

4

 

 

6

ч ■ <?

9

 

2

£

 

о

ГК*5 ГИх5

х.

Х-аП5 П-txi ГЬ*2

X

П*х5 ■4“

11**4

1 .

2

FKx&Fx2 X ГКхб X Л->хТ

с /п

«

' 9 а/п ГЫ0

Ш ,Е 7 п ]

- з -

Коментарйй к выполнению.

1. Массы протона и нейтрона удобно представить в а .е .м .:

= 1 , 0 0 4

2 8

ск.е.м,

ИИц = d ,0 0 ,&

6 4

Q.e.-U;

2.После первого-"стоп" записываем результат д £ = ... , затем снова нажимаем'С/ n t .

Примечание.

Программу можно значительно упростить, если перед началом

счёта вычислить постоянный множитель, переводящий а.е.м . в МаВ. Рекомендуется этот вариант программы составить самостоятельно.

 

Задание I.

 

 

Пользуясь программой вычислить А£,<о'

ДДя изотопов: f И ,| Me,

2VI9,

*.Ь?.Сравнить полученные значения удельной энергии связи

и сделать выводы.

 

2.

В том случае, когда известны массы химических элементов

для вычисления эенргии связи удобно пользоваться формулой:

 

д.Ё = с а( г М ; н + ( А - 2 ^ ю и-М-ат)'-

(3)

 

, Индивидуальное домашнее задание №1.

 

Пользуясь формулами (2 ,3 ), составить

программу и вычис­

лить энергии связи и удельные энергии связи ядер элементов. Каждый студент выполняет задание для своего элемента (Таблица 23, л В ф .

3; Если масса ядра неизвестна, для вычисления энергии свя­

зи, удельной энергии связи и массы ядра (атома) можно использо­

вать полуэмпирическую формулу Вайцзекера:. ,

■ _ х ,

д Е = d, A ~ J b A ^ г 2

?

+ £ А А

сИ = ( 5 , 4 5 Н э!Ь

£ =

 

(4 )

Н 4 Ъ .

? - 2 5 ,4 H o b

Источник: https://studfile.net/preview/16724005/